江苏省四校(姜堰中学、前中、淮阴中学、溧阳中学)2020届高三化学下学期联考试题(含解析)_第1页
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江苏省四校(姜堰中学、前中、淮阴中学、溧阳中学)2020届高三化学下学期联考试题(含解析)可能用到的相对原子质虽:H1 C12 N 14 0 16 Mg 24 Al27 S 32 K 39选择题单项选择题: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。1.2020年是“2025中国制造”启动年,而化学与生活、人类生产、社会可持续发展密切相关,下列有关化学知识说法错误的是A. 高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维,光导纤维遇强碱会“断路”B. 我国发射“嫦娥三号”卫星所使用的碳纤维,是一种非金属材料C. 用聚氯乙烯代替木材,生产快餐盒,以减少木材的使用D. 碳纳米管表面积大,可用作新型储氢材料【答案】C【解析】【详解】A二氧化硅能够与氢氧化钠等强碱反应生成硅酸钠和水,所以高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维,二氧化硅能够被碱腐蚀而造成断路,A正确;B碳纤维是碳的一种单质,属于非金属材料,B正确;C聚氯乙烯难降解,大量使用能够引起白色污染,且聚氯乙烯塑料有毒不能用于食品包装以及生产快餐盒等,C错误;D碳纳米管表面积大,据有较大的吸附能力,所以可以用作新型储氢材料,D正确;答案选C。2.下列有关化学用语表示正确的是A. 中子数力79、质子数为55的铯(Cs)原子CsB. 氮气分子的电子式:C. HOCH2COOH缩聚物的结构简式:D. 氯离子的结构示意图:【答案】D【解析】【详解】A项、中子数为79、质子数为55的铯(Cs)原子的质量数为134,该原子正确的表示方法为13455Cs,故A错误;B项、氮气中存在氮氮三键,氮原子最外层达到8电子稳定结构,氮气的电子式为,故B错误;C项、HOCH2COOH分子中含有羟基和羧基,HOCH2COOH能够发生缩聚反应生成,故C错误;D项、氯原子的质子数为17,最外层电子数为7,易得到1个电子形成氯离子,氯离子的离子结构示意图为,故D正确。故选D。【点睛】本题考查化学用语,涉及离子结构示意图、电子式、结构简式的判断,注意掌握常见的化学用语的概念及表示方法,注意化学用语规范表达是解答关键。3.下列有关物质性质与用途具有对应关系的是A. Si02熔点很高,可用于制造坩埚B. NaOH能与盐酸反应,可用作制胃酸中和剂C. Al(OH)3是两性氢氧化物,氢氧化铝胶体可用于净水D. HCHO可以使蛋白质变性,可用于人体皮肤伤口消毒【答案】A【解析】【分析】物质的性质决定物质的用途,据性质与用途的对应关系分析。【详解】A项:SiO2用于制造坩埚,利用了SiO2高熔点的性质,A项正确;B项:虽然NaOH能与盐酸反应,但其碱性太强,不能作胃酸中和剂,B项错误;C项:氢氧化铝胶体用于净水,是胶体的强吸附性,与其两性无关,C项错误;D项:HCHO能使人体蛋白质变性,但其毒性太强,不能用于皮肤伤口消毒,D项错误。本题选A。4.室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )A. 0.1molL1KHSO3溶液:Na、NH4+、H+、SO42-B. 0.1molL1H2SO4溶液:Mg2、K+、Cl、NO3-C. 0.1molL1Na2SO3溶液:Ba2+、K+、ClO-、OH-D. 0.1molL1Ba(OH)2溶液:NH4+、Na+、Cl、HCO3-【答案】B【解析】【详解】A项、溶液中H+与KHSO3反应,不能大量共存,故A不选;B项、0.1molL1H2SO4溶液中该组离子之间不反应,能大量共存,故B正确;C项、ClO-具有强氧化性,碱性条件下会将Na2SO3氧化,不能大量共存,故C不选;D项、NH4+和HCO3-会与Ba(OH)2反应,不能大量共存,故D不选。故选B。【点睛】本题考查离子共存,侧重分析与应用能力的考查,注意复分解反应、氧化还原反应的判断,把握习题中的信息及离子之间的反应为解答的关键。5.炼油厂的废碱液含有废油、苯酚钠、碳酸钠等,实验室通过以下两个步骤处理废碱液获取氢氧化钠固体。下列说法正确的是A. 用装置甲制取CO2并通入废碱液B. 用装置乙从下口放出分液后上层的有机相C. 用装置丙分离水相中加入Ca(OH)2产生的CaCO3D. 用装置丁将滤液蒸发结晶得到NaOH固体【答案】C【解析】【分析】A、碳酸钙与硫酸反应生成硫酸钙微溶,包裹在碳酸钙的表面;B、分液时避免上下层液体混合;C、CaCO3不溶于水;D、在蒸发皿中蒸发结晶。【详解】A项、浓硫酸溶于水放热,且碳酸钙与硫酸反应生成硫酸钙微溶,包裹在碳酸钙的表面,不利用气体的制备,应选盐酸与碳酸钙反应,故A错误;B项、分液时避免上下层液体混合,则先从下口放出下层液体,后从上口倒出上层的有机相,故B错误;C项、CaCO3不溶于水,则图中过滤装置可分离,故C正确;D项、在蒸发皿中蒸发结晶,不能在烧杯中蒸发结晶,且烧杯不能直接加热,故D错误。故选C【点睛】本题考查化学实验方案的评价,侧重分析与实验能力的考查,注意实验的评价性分析,把握实验装置的作用、气体的制备、混合物分离提纯、实验技能为解答的关键。6.下列指定反应的离子方程式正确的是()A. 澄清石灰水与过量苏打溶液混合:Ca2+2OH-+2HCO3-=CaCO3+CO32-+2H2OB. 少量SO2通入饱和的漂白粉溶液中:C1O-+SO2+H2O=SO42-+2H+Cl-C. 向热的稀硫酸中加入铜粉并鼓入空气:2Cu+4H+O22Cu2+2H2OD. 向酸性高锰酸钾溶液中滴加少量双氧水:7H2O2+2MnO4-+6H+=2Mn2+6O2+10H2O【答案】C【解析】【详解】A.苏打为碳酸钠,则澄清石灰水与过量苏打溶液反应的离子方程式为:Ca2+ CO32-=CaCO3,故A错误;B.次氯酸根离子具有强氧化性,能将SO2氧化成SO42-,CaSO4微溶于水,则少量SO2通入饱和的漂白粉溶液中,反应的离子方程式为Ca2+ClO+SO2+H2O=CaSO4+2H+Cl,故B错误;C.向热的稀硫酸中加入铜粉并鼓入空气,反应生成硫酸铜和水,离子方程式为2Cu+4H+O22Cu2+2H2O,故C正确;D. 向酸性高锰酸钾溶液中滴加少量双氧水,离子方程式5H2O2+2MnO4+6H+=2Mn2+5O2+8H2O,故D错误,答案选C。【点睛】本题考查离子方程式的正误判断,明确反应实质是解题关键,注意反应物用量对反应的影响,题目难度中等。解题时容易把苏打误认为碳酸氢钠,为易错点。7.Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,易被 H2还原。以NaOH 溶液为电解质,制备 Na2FeO4的原理如图所示,在制备过程中需防止FeO42-的渗透。下列说法不正确A. 电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出B. 铁电极上的主要反应为:Fe6e-+8OH-= FeO42-+4H2OC. 电解一段时间后,Ni电极附近溶液的pH减小D. 图中的离子交换膜为阴离子交换膜【答案】C【解析】【分析】由电解示意图可知,铁电极为阳极,阳极上铁失去电子发生氧化反应生成FeO42-,电极反应式为Fe6e-+8OH-= FeO42-+4H2O,镍电极为阴极,阴极上水得电子发生还原反应生成氢气,电极反应式为2H2O+2e-=H2+2OH-,根据题意Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,易被H2还原,电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,防止Na2FeO4与H2反应使产率降低。【详解】A项、镍电极上氢离子放电生成氢气,电极反应式为2H2O+2e-H2+2OH-,氢气具有还原性,根据题意Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,易被H2还原,电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,防止Na2FeO4与H2反应使产率降低,故A正确;B项、阳极上铁失电子发生氧化反应生成FeO42-,电极反应式为Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O,故B正确;C项、镍电极上氢离子放电生成氢气,电极反应式为2H2O+2e-H2+2OH-,由于有OH-生成,电解一段时间后,Ni电极附近溶液的pH增大,故C错误;D项、铁是阳极,电极反应式为Fe-6e-+8OH-FeO42-+4H2O,Ni电极上氢离子放电,电极反应式为2H2O+2e-H2+2OH-,氢氧根离子向阳极移动,图中的离子交换膜应选用阴离子交换膜,故D正确。故选C。【点睛】本题考查电解池原理,明确各个电极上发生的反应是解本题关键。8.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的简单氢化物是一种情洁能源,X的氧化物是形成酸雨的主要物质之一,Y是非金属性最强的元素,Z的原子半径是所有短周期金属元素中最大的。下列说法不正确的是A. W与Y两种元素既可以形成共价化合物,又可以形成离子化合物B. Y的简单氢化物的热稳定性比W的强C. Z的简单离子与Y的简单离子均是10电子微粒D. Z的最高价氧化物的水化物和X的简单氢化物的水化物均呈碱性【答案】A【解析】【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的简单氢化物是一种情洁能源,则W为C元素;Y是非金属性最强的元素,则Y是F元素;X的氧化物是形成酸雨的主要物质之一,则X为N元素;Z的原子半径是所有短周期金属元素中最大的,则Z是Na元素。【详解】A项、W为C元素,Y是F元素,两种元素只能形成共价化合物CF4,故A错误;B项、元素非金属性越强,氢化物稳定性越强,F元素非金属性强于C元素,则氟化氢的稳定性强于甲烷,故B正确;C项、Na+与F的电子层结构与Ne原子相同,均是10电子微粒,故C正确;D项、NaOH是强碱,水溶液呈碱性,NH3溶于水得到氨水溶液,溶液呈碱性,故D正确。故选A。【点睛】本题考查原子结构与元素周期律,侧重分析与应用能力的考查,注意元素化合物知识的应用,把握原子结构、元素的位置、原子序数来推断元素为解答的关键。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A. MgCO3MgCl2(aq)MgB. NaCl(aq) NaHCO3(s)Na2CO3(s)C. SiO2SiSiCl4D. AgNO3 Ag(NH3)2OH(aq)Ag【答案】D【解析】【详解】A项、电解氯化镁溶液得到氢氧化镁,电解熔融的氯化镁才能得到单质镁,故A错误;B项、氯化钠溶液与二氧化碳不能反应,应先向氯化钠溶液通入氨气,再通入二氧化碳才能制得碳酸氢钠,不能一步实现反应,故B错误;C项、硅与盐酸不能反应,硅与氯气在高温条件下发生反应生成四氯化硅,故C错误;D项、硝酸银与氨水反应制得银氨溶液,麦芽糖中含有醛基,在共热条件下与银氨溶液发生银镜反应制得银,故D正确。故选D。【点睛】本题综合考查元素化合物知识,侧重于分析能力的考查,注意把握物质的性质以及转化的特点、反应条件是解答关键。10.下列说法正确的是A. 常温下,向0.1molL-1的醋酸溶液中加水稀释,溶液中c(H+)/c(CH3COOH)减小B. 反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H0达平衡后,降低温度,正反应速率增大、逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动C. 镀锌铁板是利用了牺牲阳极的阴极保护法来达到防止腐蚀的目的D. 电解精炼铜时,阳极泥中含有Zn、Fe、Ag、Au等金属【答案】C【解析】【详解】A. 常温下,向0.1molL-1的醋酸溶液中加水稀释,c(H+)、c(CH3COOH)均减小,因为稀释过程促进醋酸的电离,所以溶液中c(H+)/c(CH3COOH)增大,A错误;B. 反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) HKsp(BaCO3)D向盛有H2O2溶液的试管中滴几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,一段时间后溶液中有气泡出现铁离子催化H2O2的分解A. AB. BC. CD. D【答案】D【解析】【详解】A项、试纸变为蓝色,说明NO3-被铝还原生成氨气,故A错误;B项、制备氢氧化铜悬浊液时,加入的氢氧化钠溶液不足,因此制得的悬浊液与有机物Y不能反应,无法得到砖红色沉淀,故B错误;C项、能否产生沉淀与溶度积常数无直接的关系,有碳酸钡沉淀的生成只能说明Qc(BaCO3)Ksp(BaCO3),不能比较Ksp(BaSO4)、Ksp(BaCO3),故C错误;D项、H2O2溶液与酸化的氯化亚铁溶液发生氧化还原反应,反应生成的Fe3+能做催化剂,催化H2O2分解产生O2,溶液中有气泡出现,故D正确。故选D。【点睛】本题考查化学实验方案的评价,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识与实验的结合,把握离子检验、物质的性质、实验技能为解答关键。13.根据下列图示所得出的结论正确的是A. 图甲是在不同温度下三个恒容容器中反应2H2(g)CO(g) CH3OH(g)H0的平衡曲线,曲线X对应的温度相对较高B. 图乙是一定温度下三种碳酸盐MCO3(M:Mg2、Ca2、Mn2)的沉淀溶解平衡曲线,a点可表示MgCO3的不饱和溶液,且c(Mg2)c(CO32-)C. 图丙为MOH和ROH两种一元碱水溶液在常温下分别加水稀释时pH的变化曲线,可知ROH是强碱D. 图丁为两个容器中在不同的压强下各投入1 mol CH4和1 molCO2所发生反应CH4(g)CO2(g) 2CO(g)2H2(g)的平衡曲线,N点化学平衡常数K1【答案】BC【解析】【分析】应用平衡移动原理,分析外因对化学平衡、沉淀溶解平衡、电离平衡的影响,判断由图象得出的结论是否正确。【详解】A项:在图甲中作任一垂线,与三曲线各有一交点,表明在反应物比例相同时,X曲线对应温度下CO平衡转化率较高。因反应的H -lgc(CO32-),则c(Mg2)c(H2PO4-)B. pH=7 的溶液中:c(Na+)2c(HPO42-)c(H2PO4-)C. c(Na+)=0.100 molL-1的溶液中:c(H3PO4)=2c(PO43-)c(HPO42-)D. c(H3PO4)=c(H2PO4-)的溶液中:c(Na+)c(HPO42-),故A错误;B项、由图可知,pH=7.2时,溶液中c(HPO42-)=c(H2PO4-),则pH=7的溶液中c(H2PO4-)略大于c(HPO42-),2c(HPO42-)一定大于c(H2PO4-);溶液中存在电荷守恒c(H+)+c(Na+)=2c(HPO42-)+c(H2PO4-)+c(OH-)+3c(PO43-),pH=7的溶液(H+)=c(OH-),则溶液中c(Na+)2c(HPO42-)c(H2PO4-),故B正确;C项、依据溶液中物料守恒可c(Na+)=0.100mol/L溶液中为NaH2PO4溶液,由图可知,NaH2PO4溶液中的物料守恒关系为c(Na+)= c(HPO42-)+c(H2PO4-)+ c(H3PO4)+ c(PO43-),电荷守恒关系为c(H+)+c(Na+)=2c(HPO42-)+c(H2PO4-)+ 3c(PO43-)+c(OH-),两者相减可得c(H+)c(OH-)= c(HPO42-)+2c(PO43-)c(H3PO4),因为溶液显酸性,c(H+)c(OH-),c(HPO42-)+2c(PO43-)c(H3PO4)0,c(HPO42-)+2c(PO43-)c(H3PO4),故C错误;D项、c(PO43-)+c(HPO42-)+c(H2PO4-)+c(H3PO4)=0.100molL-1,c(H3PO4)=c(H2PO4-)的溶液电荷守恒关系为c(H+)+c(Na+)=2c(HPO42-)+c(H2PO4-)+3c(PO43-)+ c(OH-)= c(HPO42-)+2c(PO43-)c(H3PO4)+c(OH-)+0.100,c(Na+)+ c(H+)c(OH-)+c(H3PO4)=0.lmolL-1+ 2c(PO43-)+c(HPO42-),因为c(H3PO4)0,溶液显酸性,(H+)c(OH-),则c(Na+)0B. N点的化学平衡常数K=0.59C. L、M两点容器内压强:p(M)2p(L)D. 向N点平衡体系中再加入1molCH3OH,建立新平衡时被分解的CH3OH的物质的量的小于0.4 mol【答案】CD【解析】试题分析:A图像分析可知,CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),反应中CO转化率随温度升高减小,说明升温逆向移动,逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,H 2P(L),C正确;DN点平衡体系中再加入1 mol CH3OH,相当于中再加入1molCO和2molH2,最后达到平衡状态和中加入2molCO和4molH2的平衡状态相同甲醇最后平衡状态为1.2mol,CO转化率60%,则相当于逆向进行甲醇分解率为40%,加入1mol甲醇增大压强平衡正向进行,则分解率小于40%,分解的甲醇小于0.4mol,D正确,答案选CD。考点:考查化学平衡的计算非选择题16.As2O3在医药、电子等领域有重要应用。某含砷元素(As)的工业废水经如下流程转化为粗As2O3。(1)“碱浸”的的离子方程式_。(任写一个)(2)通入氧气的作用_。(3)“沉砷”是将砷元素转化为Ca5(AsO4)3OH沉淀,发生的主要反反应:a.Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq) H0研究表明:“沉砷”的最佳温度适85。高于85后,随温度升高,沉淀率下降,其原因是_。(4)“还原”过程反应的化学方程式是_。(5)“还原”后加热溶液,H3ASO3分解为As2O3,同时结晶得到粗As2O3. As2O3在不同温度和不同浓度硫酸中的溶解度(S)曲线如图所示。为了提高粗As2O3的沉淀率,“结晶”过程进行的操作是_。(6)下列说法中,正确的是_(填字母)。a.粗As2O3中含有 CaSO4b.工业生产中,滤液2可循环使用,提高砷的回收率c.通过先“沉砷”后“酸化”的顺序,可以达到富集砷元素的目的【答案】 (1). H3AsO4+3OH-=AsO43-+3H2O (2). 将AsO33-氧化生成AsO43- (3). 温度升高,反应a平衡逆向移动,c(Ca2+)下降,反应b平衡逆向移动,Ca5(AsO4)3OH沉淀率下降 (4). H3AsO4+H2O+SO2=H3AsO3+H2SO4 (5). 调硫酸浓度约为7molL-1,冷却至25,过滤 (6). abc【解析】【分析】由流程图可知,向工业废水加入氢氧化钠碱浸,H3AsO4、H3AsO3与氢氧化钠溶液反应生成Na3AsO4、Na3AsO3,向Na3AsO4和Na3AsO3的混合溶液中通入氧气,氧气将Na3AsO3氧化为Na3AsO4,再加入石灰乳沉砷得到Ca5(AsO4)3OH沉淀,用稀硫酸溶解沉淀,生成H3AsO4溶液和硫酸钙沉淀,过滤,向H3AsO4溶液中通入二氧化硫,二氧化硫将H3AsO4还原为H3AsO3,加热H3AsO3溶液,H3AsO3分解为As2O3,加入浓度约为7molL-1的硫酸,冷却至25,过滤,得粗As2O3。【详解】(1)H3AsO4与氢氧化钠反应转化为Na3AsO4反应的化学方程式H3AsO4+3NaOHNa3AsO4+3H2O,故答案为:H3AsO4+3NaOHNa3AsO4+3H2O;(2)向Na3AsO4和Na3AsO3的混合溶液中通入氧气,氧气将Na3AsO3氧化为Na3AsO4,故答案为:将AsO33-氧化生成AsO43-;(3)反应a为放热反应,升高温度反应a平衡逆向移动,c(Ca2+)下降,反应b平衡逆向移动,Ca5(AsO4)3OH沉淀率下降,故答案为:温度升高,反应a平衡逆向移动,c(Ca2+)下降,反应b平衡逆向移动,Ca5(AsO4)3OH沉淀率下降;(4)“还原”过程中二氧化硫将H3AsO4还原为H3AsO3,自身被氧化生成硫酸,反应为:H3AsO4+H2O+SO2H3AsO3+H2SO4,故答案为:H3AsO4+H2O+SO2H3AsO3+H2SO4;(5)由图2可知,硫酸浓度约为7molL-1,25时As2O3的沉淀率最大,易于分离,故为了提高粗As2O3的沉淀率,调硫酸浓度约为7molL-1,冷却至25,过滤,故答案为:调硫酸浓度约为7molL-1,冷却至25,过滤;(6)a、钙离子未充分除去,粗As2O3中含有CaSO4,正确;b、滤液2为硫酸,可循环使用,提高砷的回收率,正确;c、通过先“沉砷”后“酸化”的顺序,可以达到富集砷元素的目的,正确;abc正确,故答案为:abc。【点睛】注意对工艺流程中反应原理的分析,注意氧化还原反应、对条件的控制选择的理解是解题的关键。17.根据文献报道,醛基可和双氧水发生如下反应:为了合成一类新药,选择了 下列合成路线(部分反应条件已略去)(1)C中除苯环外能团的名称为_。(2)由D生成E的反应类型为_。(3)生成B的反应中可能会产生一种分子式为C9H5O4Cl2的副产物,该副产物的结构简式为_。(4)化合物C有多种同分异构体,请写出符合下列条件的结构简式:_。能与FeCl3溶液发生显色反应核磁共振氢谱图中有3个吸收峰(5)写出以和CH3OH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)_。【答案】 (1). 氯原子、羟基 (2). 加成反应 (3). (4). (5). 【解析】【分析】由有机物的转化关系可知,与KMnO4或K2Cr2O7等氧化剂发生氧化反应生成,在酸性条件下,与甲醇共热发生酯化反应生成,则B为;与LiAlH4反应生成,则C为;发生氧化反应生成,与双氧水发生加成反应生成,酸性条件下与ROH反应生成,则F为。【详解】(1)C的结构简式为,含有的官能团为氯原子和羟基,故答案为:氯原子、羟基;(2)由D生成E的反应为与双氧水发生加成反应生成,故答案为:加成反应;(3)由副产物的分子式为C9H5O4Cl2可知,在酸性条件下,与甲醇共热发生酯化反应生成,则副产物的结构简式为,故答案为:;(4)化合物C的同分异构体能与FeCl3溶液发生显色反应,说明分子中含有酚羟基,核磁共振氢谱图中有3个吸收峰说明结构对称,结构简式为,故答案为:;(5)由题给转化关系可知,在酸性条件下,与甲醇共热发生酯化反应生成,与LiAlH4反应生成,催化氧化生成,与过氧化氢发生加成反应生成,合成路线如下:,故答案为:。【点睛】本题考查有机化学基础,解题的关键是要熟悉烃的各种衍生物间的转化关系,不仅要注意物质官能团的衍变,还要注意同时伴随的分子中碳、氢、氧、卤素原子数目以及有机物相对分子质量的衍变,这种数量、质量的改变往往成为解题的突破口。18.过一硫酸氢钾复合盐(KHSO42KHSO5K2SO4)常用作漂白剂和消毒剂,其制备流程如下:(1)反应的化学方程式为:H2O2+H2SO4H2SO5+ H2O,H1.7,铁离子的萃取率急剧下降的原因可能为_。(5)结合如图3的溶解度曲线,请补充完整由浸锰得到的溶液制备MnSO4H2O的实验方案:边搅拌边先向溶液中滴加_,控制温度在8090之间蒸发结晶,_。(实验中须使用的试剂有:双氧水、MnCO3粉末、8090的蒸馏水;除常用仪器外须使用的仪器:真空干燥箱)已知该溶液中pH=7.8时Mn(OH)2开始沉淀:pH=5.0 时Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀完全,pH=8.8时Fe(OH)2沉淀完全。【答案】 (1). 2Fe2+MnO2+4H+=2Fe3+2H2O+Mn2+ (2). 在上层消液中继续滴如Na2CO3溶液,若无沉淀生成则说明沉锰已经完成 (3). 7080的热水浴加热 (4). 60分钟 (5). pH1.7铁离子水解生成Fe(OH)3沉淀 (6). 适量的双氧水 (7). 再向滤液中加入MnCO3粉末调节溶液的pH至5.0pH7.8,过滤洗涤,将滤液与洗涤液合并;趁热过滤,得到MnSO4H2O,用8090的蒸馏水洗涤23次,放在真空干燥箱中低温干燥【解析】【分析】由流程可知,向软锰矿浆和稀硫酸混合物中通入二氧化硫,得到含有金属阳离子Mn2+、Fe2+、Al3+的溶液,加入二氧化锰将溶液中Fe2+氧化为Fe3+,加入有机萃取剂,萃取分液除去Fe3+,加入合适试剂调节溶液pH,使Al3+转化为沉淀除去,过滤,向滤液中加入碳酸钠溶液沉锰,过滤得到MnCO3沉淀,MnCO3沉淀与加入的磷酸反应生成Mn(H2PO4)2,加入BaCO3除去溶液中的SO42-,过滤,滤液浓缩结晶得到马日夫盐Mn(H2PO4)22H2O。【详解】(1)用MnO2“氧化”时,二氧化锰将溶液中Fe2+氧化为Fe3+,反应的离子方程式为2Fe2+MnO2+4H+=2Fe3+2H2O+Mn2+,故答案为:2Fe2+MnO2+4H+=2Fe3+2H2O+Mn2+;(2)“沉锰”完成时,溶液中c(Mn2+)很小,再加入Na2CO3溶液,不会再生成MnCO3沉淀,故答案为:在上层清液中继续滴如Na2CO3溶液,若无沉淀生成则说明沉锰已经完成;(3)加入BaCO3除SO42-,可以利用水浴加热控制反应温度在7080,故答案为:7080的热水浴加热;(4)由图1可知,接触时间为60min时,Fe3+离子的萃取率达到最大,60min后出现了平台,Fe3+离子的萃取率没有变化;由图2可知,Fe3+的水解程度随着pH的升高而增大,Fe3+离子的萃取率越低;故答案为:60分钟;Fe3+的水解程度随着pH的升高而增大;(5)浸锰得到的溶液中含有金属阳离子Mn2+、Fe2+、Al3+,应先加入适量双氧水溶液,将溶液中Fe2+氧化为Fe3+,再加入MnCO3粉末调节溶液的pH至5.0pH7.8,使Fe3+和Al3+完全转化为沉淀除去,过滤;由图3可知MnSO4H2O的溶解度随温度升高而减小,应控制温度在8090之间蒸发结晶,趁热过滤得到MnSO4H2O晶体,并用8090的蒸馏水洗涤23次,放在真空干燥箱中低温干燥得到产品,故答案为:适量的双氧水;再向滤液中加入MnCO3粉末调节溶液的pH至5.0pH7.8,过滤洗涤,将滤液与洗涤液合并;趁热过滤,得到MnSO4H2O,用8090的蒸馏水洗涤23次,放在真空干燥箱中低温干燥。【点睛】本题考查化学工艺流程,侧重分析与实验能力的考查注意对工艺流程的理解,掌握氧化还原反应方程式书写方法,熟悉对实验条件的控制选择与理解,把握流程图中每一步发生的反应及操作方法,注意结合题给信息解答是解题的关键。20.高炉废渣在循环利用前.需要脱硫(硫元素主要存在形式为S2-,少量为SO32-和SO42-)处理。(1)高温“两段法”氧化脱硫。第一阶段在空气中相关热化学方程式如下:CaS(s)+2O2(g)= CaS04(s) H=-907.1kJmol-1CaS(s)+3/202(g)= CaO(s)+S02(g) H=-454.3kJmol-1第二阶段在惰性气体中,反应CaS(s)+3CaS04(s)=4CaO(s)+4S02(g)的H=_kJmol-1。整个过程中,CaS完全转化生成1molS02,转移的电子数为_mol。生成的S02用硫酸铜溶液吸收电解氧化,总反应为CuS04+S02+2H20Cu+2H2S04。写出电解时阳极的电极反应式_。(2)喷吹C02脱硫。用水浸取炉渣,通入适量的C02,将硫元素以含硫气体形式脱去。当 C02的流量、温度一定时,渣-水混合液的pH、含碳元素各种微粒(H2C03、HCO3-、 CO32-)的分布随喷吹时间变化如图-1和图-2所示。已知Ksp(CdS)=8.0l0-27,Ksp(CdCO3)=4.0l0-12。取渣-水混合液过滤,可用如下试剂和一定浓度盐酸验证滤液中存在SO32-。试剂的添加顺序依次为_(填字母)。a.H202 b.BaCl2 c.CdCO3H2C03第二步电离的电离常数为Ka2,则pKa2=_(填数值,已知pKa2=lgKa2)。通入C021530min时,混合液中发生的主要脱硫反应离子方程式为_。(3)硫酸工业生产中SO3吸收率与进入吸收塔的硫酸浓度和温度关系如图-3,由图可知吸收SO3所用硫酸的适宜浓度为98.3%,温度_,而工业生产中一般采用60的可能原因是_。【答案】 (1). 904.1 (2). 6 (3). S02+ 2H2O-2e-=SO42-+4H+ (4). cba (5). 10.25 (6). 2CO2+S2-+ 2H2O=2HCO3-+ H2S (7). 40 (8). 适当升高反应的温度可加快吸收SO3的速率【解析】【分析】(1)依据盖斯定律计算可得;CaS完全转化生成SO2时,S元素的化合价从-2价升高到+4价;由电解总方程式可知,SO2在阳极上失电子发生氧化反应生成H2S04;(2)由题意可知渣-水混合液的滤液中含有S2-,实验设计应排除S2-对SO32-检验的干扰;由图1、2可知,当溶液中c(CO32)和c(HCO3)相等时,溶液的pH为10.25;由图1、2可知,通入C021530min时,溶液中碳元素主要以HCO3-离子存在;(3)由图3可知,当吸收SO3所用硫酸的适宜浓度为98.3%,温度为40时SO3的吸收率最高。【详解】(1)将题给已知方程式依次编号为,利用盖斯定律将4-3可得反应CaS(s)+3CaS04(s)=4CaO(s)+4S02(g),则H=(-454.3kJmol-1)4-(-907.1kJmol-1)3=904.1 kJmol-1,故答案为:904.1;CaS完全转化生成S02时,S元素的化合价从-2价升高到+4价,则生成1molS02转移的电子数为(+4)-(-2) mol=6mol,故答案为:6;由电解总方程式可知,S02在阳极上失电子发生氧化反应生成H2S04,电极反应式为SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+,故答案为:SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+;(2)由题意可知渣-水混合液的滤液中含有S2-,为排除S2-对SO32-检验的干扰,应先加入CdCO3将S2-转化为CdS,过滤,向滤液中加入BaCl2溶液,得到碳酸钡和亚硫酸钡沉淀,过滤,向滤渣中加入双氧水充分反应,将亚硫酸钡氧化生成硫酸钡,最后加入盐酸,若溶液中存在SO32-,沉淀不能完全溶解,若不存在SO32-,沉淀会完全溶解,故答案为:cba;由图1、2可知,当溶液中c(CO32)和c(HCO3)相等时,溶液的pH为10.25,则Ka2=c(H+)=1010.25,则pKa2=10.25,故答案为:10.25;

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