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文档简介
1、河南省平顶山市第一中学2019-2020学年高二化学下学期开学考试试题(含解析)一、选择题(每小题3分,共48分)1.化合物m()是合成一种抗癌药物的重要中间体,下列关于m的说法正确的是( )a. 所有原子不可能处于同一平面b. 可以发生加聚反应和缩聚反应c. 与互为同分异构体d. 1molm最多能与0.5molna2co3反应【答案】c【解析】【详解】a该有机物没有出现连四个单键的碳原子(四面体结构的碳原子),所以有可能共面,a错误;b该有机物含有碳碳双键可以发生加聚反应,但只有羧基,不能发生缩聚反应,b错误;cm的分子式为c9h8o2,选项中的有机物的分子式也为c9h8o2,分子式相同,结
2、构不同,互为同分异构体,c正确;dm含有1个cooh,最多消耗1 molna2co3,d错误;答案选c。【点睛】在分析共线共面问题时,要利用几个模型:乙烯的6个原子共面,乙炔的4个原子共线,苯的12个原子共面,甲烷的五个原子中最多3个共面;另外要看清题目问的是最多还是至少。2.已知某有机物的结构简式为,判断下列说法中不正确的是( )a. 它可以使酸性kmno4溶液褪色b. 它可发生取代反应、加成反应、加聚反应、氧化反应c. 1mol该有机物完全燃烧消耗氧气为18.5mold. 它与氢气发生加成反应,最多可以消耗5mol氢气【答案】d【解析】【详解】a该有机物含有碳碳双键,能使酸性kmno4溶液
3、褪色,a正确;b该有机物甲基上的h可以和cl2光照条件下发生取代,含有的碳碳双键可以发生加成反应和加聚反应,可以被酸性kmno4溶液氧化,b正确;c该有机物的分子式为c14h18,消耗氧气为14+4.5=18.5mol,c正确;d该有机物含有1个苯环,1 mol该有机物消耗3 mol氢气,还含有2个碳碳双键,1mol该有机物还可以消耗2 mol氢气,所以1 mol该有机物最多可以消耗5 mol氢气,但选项中没有说该有机物有多少,所以无法确定消耗多少氢气,d错误;答案选d。【点睛】苯环与氢气加成按照1:3,碳碳双键与氢气加成按照1:1反应。3.自然界中的许多植物中含有醛,其中有些具有特殊香味,可
4、作为植物香料使用,例如桂皮含肉桂醛(),杏仁含苯甲醛()。下列说法错误的是( )a. 可用溴水来检验肉桂醛分子中的碳碳双键b. 肉桂醛和苯甲醛能发生加成反应、取代反应和氧化反应c. 与肉桂醛官能团相同的芳香族同分异构体中能发生银镜反应的有4种d. 肉桂醛分子中所有碳原子可能位于同一平面内【答案】a【解析】【详解】a肉桂醛分子中含有醛基,也能使溴水褪色,a错误;b肉桂醛和苯甲醛含有的醛基和氢气能发生加成反应,苯环上的氢原子能和液溴发生取代反应,醛基能被氧化,发生氧化反应,b正确;c共4种,c正确;d肉桂醛中的苯环平面、乙烯平面和醛基平面可以在同一平面上,d正确;答案选a。4.已知某有机物结构为:
5、,下列说法中正确的是a. 该物质的化学式为c15h8o8brclb. 该物质能与fecl3 溶液发生显色反应c. 1 mol 该物质最多能与 2 mol 溴水发生反应d. 一定条件下,1 mol 该物质最多能与 9 mol naoh 反应【答案】d【解析】【详解】a根据结构简式确定分子式为c15h12o8brcl,故a错误;b不含酚羟基,所以不能和氯化铁发生显色反应,故b错误;c只有碳碳双键能和溴发生加成反应,1mol该物质最多能消耗1mol溴,故c错误;d1 mol 该物质含有1mol羧基可以消耗1molnaoh,酯基水解可以产生2mol酚羟基和1mol羧基以及1mol碳酸,消耗5molna
6、oh,氯离子水解生成hcl和酚羟基消耗2molnaoh,br原子水解产生的oh可以消耗1molnaoh,共消耗9molnaoh,故d正确;故答案为d。【点睛】选项d为易错点,要注意其中一个酯基水解产物为碳酸,同时还要注意氯离子水解后生成酚羟基。5.下列各选项有机物数目,与分子式为clc4h7o2且能与碳酸氢钠反应生成气体的有机物数目相同的是(不含立体异构)()a. 分子式为c5h10的烯烃b. 分子式为c4h8o2的酯c. 甲苯()的一氯代物d. 立体烷()的二氯代物【答案】a【解析】【分析】丁酸有2种:ch3ch2ch2cooh、(ch3)2chcooh,分子式为clc4h7o2的有机物能与
7、碳酸氢钠溶液反应产生气体,说明含有羧基,然后看成氯原子取代丁酸烃基上的氢原子,所以该有机物有3+2=5种结构。【详解】a、分子式为c5h10的烯烃有5种,a正确;b、分子式为c4h8o2的酯有4种,b错误;c、甲苯的一氯代物有4种,c错误;d、立体烷的二氯代物有3种,d错误。答案选a。【点晴】分子式为clc4h7o2的有机物能与碳酸氢钠溶液反应产生气体,说明含有羧基,然后看成氯原子取代丁酸烃基上的氢原子。答题时注意等效思想的运用,(1)一取代产物数目的判断:基元法:例如丁基有四种异构体,则丁醇、戊醛、戊酸等都有四种同分异构体。替代法:例如二氯苯(c6h4cl2)有三种同分异构体,四氯苯也有三种
8、同分异构体(将h替代cl);又如ch4的一氯代物只有一种,新戊烷c(ch3)4的一氯代物也只有一种。等效氢法:等效氢法是判断同分异构体数目的重要方法,判断等效氢原子的三条原则是:同一碳原子上的氢原子是等效的;如ch4中的4个氢原子等同;同一碳原子上所连的甲基上的氢原子是等效的;如c(ch3)4中的4个甲基上的12个氢原子等同;处于对称位置上的氢原子是等效的,如ch3ch3中的6个氢原子等同;乙烯分子中的4个氢原子等同;苯分子中的6个氢原子等同;(ch3)3c c(ch3)3上的18个氢原子等同。(2)二取代或多取代产物数目的判断:定一移一或定二移一法:对于二元取代物同分异构体的数目判断,可固定
9、一个取代基的位置,再移动另一取代基的位置以确定同分异构体的数目。6.4-溴甲基-1-环己烯的一种合成路线如下,下列说法正确的是a. x、y、z都属于芳香族化合物b. 的反应类型依次为加成反应、还原反应和取代反应c. 由化合物z一步制备化合物y的转化条件是:naoh醇溶液,加热d. 化合物y先经酸性高锰酸钾溶液氧化,再与乙醇在浓硫酸催化下酯化可制得化合物x【答案】b【解析】【详解】a、x、y、z中的六元环不是苯环,不属于芳香族化合物,故a错误;b、由官能团的转化可知1,3丁二烯与丙烯酸乙酯发生加成反应生成x,x发生还原反应生成y,y发生取代反应生成z,的反应类型依次为加成反应、还原反应和取代反应
10、,故b正确; c、由化合物z一步制备化合物y,应发生水解反应,卤素原子水解反应在氢氧化钠的水溶液中进行,故c错误;d、y含有碳碳双键,可被酸性高锰酸钾氧化,故d错误。【点睛】本题考查有机物的合成,注意根据结构与反应条件进行推断,侧重考查官能团的性质和有机反应类型,注意分析推理能力、知识迁移运用能力。7.下列实验结论不正确的是()实验操作现象结论a将石蜡油加强热(裂解)所产生气体通入酸性高锰酸钾溶液中溶液褪色产物不都是烷烃b向盛有3 ml鸡蛋清溶液的试管里,滴入几滴浓硝酸鸡蛋清变黄色蛋白质可以发生颜色反应c将碘酒滴到新切开的土豆片上土豆片变蓝淀粉遇碘元素变蓝d将新制cu(oh)2与葡萄糖溶液混合
11、加热产生红色沉淀葡萄糖具有还原性a ab. bc. cd. d【答案】c【解析】【详解】a.不饱和烃能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,但烷烃和高锰酸钾溶液不反应,将石蜡油加强热(裂解)所产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色,说明产物不都是烷烃,a正确;b.浓硝酸能使蛋白质发生颜色反应,所以向盛有3 ml鸡蛋清溶液的试管里,滴入几滴浓硝酸,鸡蛋清变黄色,说明蛋白质能发生颜色反应,b正确;c.碘遇淀粉试液变蓝色,碘酒中含有碘单质,土豆中含有淀粉,所以碘酒滴到新切开的土豆上变蓝色,c错误;d.醛基和新制氢氧化铜悬浊液发生氧化反应而生成砖红色沉淀,葡萄糖中含有醛基,能和新制氢氧化
12、铜悬浊液发生氧化反应,则葡萄糖体现还原性,d正确;答案选c。8.化合物m具有广谱抗菌活性,合成m的反应可表示如下:下列说法正确的是a. x分子中有2个手性碳原子b. y分子中所有原子一定不可能同一平面内c. 可用fecl3溶液或nahco3溶液鉴别x和yd. 在naoh溶液中,1 mol m最多可与5 mol naoh发生反应【答案】c【解析】【详解】a手性碳原子连接4个不同的原子或原子团,x中只有连接氨基的为手性碳原子,故a错误;by含有羧基和碳碳双键,具有乙烯和甲酸的结构特点,所有原子可能在同一平面内,故b错误;cx含有酚羟基,可与氯化铁发生显色反应,y含有羧基,可与nahco3溶液反应生
13、成气体,则可用fecl3溶液或nahco3溶液鉴别x和y,故c正确;dm含有2个酚羟基、1个羧基、1个肽键、和1个酯基,都可与氢氧化钠反应,则在naoh溶液中,1molm最多可与6molnaoh发生反应,故d错误;故选c。【点睛】分析有机物的原子共面问题时,重点掌握c-c、c=c、cc和苯的空间结构特点,有机物中的原子共平面问题可以直接联想甲烷的正四面体结构、乙烯的平面型结构、乙炔的直线型结构和苯的平面型结构,对有机物进行肢解,分部分析,另外要重点掌握碳碳单键可旋转、双键和三键不可旋转。有机物中的原子共平面问题可以直接联想甲烷的正四面体结构、乙烯的平面型结构、乙炔的直线型结构和苯的平面型结构,
14、对有机物进行肢解,分部分析,另外要重点掌握碳碳单键可旋转、双键和三键不可旋转。9.由下列实验及现象推出相应结论正确的是() 选项 实验 现象 结论 a 向某食盐溶液中滴加淀粉溶液 溶液颜色不变 该食盐一定是非加碘盐 b 将含hcl的cl2通过饱和食盐水 气体体积减小 可得到纯净的cl2 c 将甲烷与氯气按体积比1:4混合于试管中光照反应后的混合气体能使湿润的石试纸变红 生成的氯代甲烷具有酸性 d 将0.1moll1 mgso4溶液滴入naoh溶液至不再有沉淀产生,再滴加0.1moll 1 cuso4溶液 先有白色沉淀生成,后转变为蓝色沉淀 kspcu(oh)2kspmg(oh)2a. ab.
15、bc. cd. d【答案】d【解析】【详解】a.淀粉遇碘单质变蓝,淀粉不能检验食盐中碘酸钾,故a错误;b.hcl极易溶于水,则气体体积减小,但氯气中混有水蒸气,故b错误;c.甲烷与氯气发生取代反应生成hcl,hcl能使湿润的石试纸变红,故c错误;d.发生沉淀的转化,向ksp更小的方向移动,则kspcu(oh)2kspmg(oh)2,故d正确;答案:d。10.阿魏酸在食品、医药等方面有着广泛用途。一种合成阿魏酸的反应可表示为下列说法正确的是( )a. 可用酸性kmno4溶液检测上述反应是否有阿魏酸生成b. 香兰素、阿魏酸均可与na2co3、naoh溶液反应c. 通常条件下,香兰素、阿魏酸都能发生
16、取代、加成、消去反应d. 与香兰素互为同分异构体,分子中有4种不同化学环境的氢,且能发生银镜反应的酚类化合物共有4种【答案】b【解析】【详解】a香兰素含有醛基,也能使酸性kmno4溶液褪色,a错误;b香兰素、阿魏酸均含有酚羟基,可与na2co3、naoh溶液反应,b正确;c香兰素、阿魏酸不能发生消去反应,c错误;d根据条件,其同分异构体为、,共有2种同分异构体,d错误;答案选b。11.常温下0.1mol/lch3cooh、naoh、ch3coona,下列叙述正确的是( )a. 中ch3coohch3coo-h+oh-b. 等体积混合后,醋酸根离子浓度小于的二分之一c. 等体积混合以后,溶液呈酸
17、性,则(na+)(ch3coo-)(h+)d. 等体积混合以后,水的电离程度比等体积混合的电离程度小【答案】b【解析】【详解】a.ch3cooh溶液中的h+来自醋酸分子的电离和水的电离,所以ch3coohh+ch3coo-oh-,故a错误;b. 等体积混合后恰好反应生成ch3coona,体积大约为原来的2倍,如果ch3coo-不水解,浓度约为原来的1/2,ch3coona为弱酸强碱盐,越稀越水解,ch3coo- +h2och3cooh+oh-,水解平衡向正向移动,因此ch3coo-浓度小于原来的1/2,故b正确;c.等体积混合以后,溶液呈酸性,说明ch3cooh的电离程度大于ch3coo- 的
18、水解程度,因此(ch3coo-)(na+)(h+),故c错误;d.等体积混合以后恰好反应生成ch3coona,ch3coo- 的水解促进水的电离,等体积混合,ch3cooh电离产生的h+抑制水的电离,因此总体上看等体积混合后水的电离程度比等体积混和后水的电离程度大,故d错误;答案选b。12.如图是一种新型锂电池装置,电池充、放电反应为xli+liv3o8li1+xv3o8。放电时,需先引发铁和氯酸钾反应使共晶盐熔化,下列说法正确的是( )a. 整个过程的能量转化只涉及化学能转化为电能b. 放电时,kclo3在正极发生还原反应c. 充电时,阳极反应为li1+xv3o8-xe-=xli+liv3o
19、8d. 放电时,转移xmol电子理论上li-si合金净减7g【答案】c【解析】【分析】放电时,电池反应式为xli+liv3o8=li1+xv3o8,负极反应式为xli-xe-xli+,正极反应式为xli+liv3o8+xe-li1+xv3o8,充电时,阴离子移向阳极,据此分析解答。【详解】a整个过程的能量转化涉及化学能转化为电能以及化学能和热能之间的转化,故a错误;b根据分析可知放电时,kclo3并不参与电极反应,故b错误;c充电时阳极失电子发生氧化反应,即放电时正极的逆反应,所以电极方程式为:li1+xv3o8-xe-=xli+liv3o8,故c正确;d放电时,li-si合金为负极,根据电极
20、方程式可知转移xmol电子时,消耗xmolli单质,故减轻的质量为7xg;故答案为c。【点睛】二次电池充电时阳极为放电时的正极,阴极为放电时的负极。13.常温下,二元弱酸 h2y 溶液中滴加 koh 溶液,所得混合溶液的 ph 与离子浓度变化的关系如下图所示,下列有关说法错误的是a. 曲线 m 表示 ph与 lg的变化关系b. a点溶液中:c(h+) c(oh-)2c(y2)c(hy-) c(k+)c. h2y 的第二级电离常数ka2(h2y)104.3d. 交点b的溶液中:c(h2y)c(y2-)c(hy-)c(h+)c(oh-)【答案】d【解析】【详解】详解:a.随着ph的增大,h2y的电
21、离程度逐渐增大,溶液中逐渐增大,逐渐减小,lg逐渐增大,lg逐渐减小,因此曲线m表示ph与的关系,故a正确;b. a点溶液中存在电荷守恒:c(h+) +c(k+)2c(y2)c(hy-)+c(oh-),因此 c(h+) c(oh-)2c(y2)c(hy-) c(k+),故b正确;cph=3时,lg=1.3,则ka2(h2y)=104.3,故c正确;d. 交点b的溶液中存在:lg= lg1.3,因此101.3,即c(y2-)c(hy-),故d错误;综合以上分析,本题选d。14.在恒容密闭容器中通入x并发生反应:2x(g) y(g),t1、t2温度下x的物质的量浓度c(x)随时间t变化的曲线如图所
22、示,下列叙述正确的是( )a. 该反应进行到m点放出的热量大于进行到w点放出的热量b. t2温度下,在0t1时间内,v(y) moll1min1c. m点的正反应速率v正大于n点的逆反应速率v逆d. m点时再加入一定量y,平衡后x体积分数与原平衡相比增大【答案】c【解析】反应进行到m点时消耗的x的物质的量小于w点,由于正反应是放热反应,所以反应进行到m点放出的热量比w点少,a错误;t2温度下,在0t1时间内,x的浓度变化为c(x)(ab) moll1,则y的浓度变化为c(y)c(x)moll1,所以t2温度下,在0t1时间内v(y)moll1min1,b错误;温度越高反应速率越快,t1t2,则
23、m点的正反应速率v正大于n点的逆反应速率v逆,c正确;如果在m点时再加入一定量y,容器内气体的总物质的量增大,相当于增大了压强,平衡正向移动,则x的物质的量减小,则x体积分数减小,即:平衡后x体积分数与原平衡相比减小,d错误。15.下列说法正确的是a. 常温下,物质的量浓度均为0.1 moll-1 na2co3和 nahco3的等体积混合溶液中: 2c(oh-)-2c(h+)=3c(h2co3)+c(hco3-)-c(co32-)b. h0的反应都是自发反应,h0,s0的反应任何条件都是非自发反应c. 已知:p4(g)+6cl2(g)=4pcl3(g)h= akjmol-1 p4(g)+10c
24、l2(g)=4pcl5(g) h=bkjmol-1 p4具有正四面体结构,pcl5中p-cl键的键能为 ckjmol-1,pcl3中p-cl键的键能为1.2c kjmol-1,由此计算cl-cl键的键能kjmol-1d. 在一定温度下,固定体积为2l密闭容器中,发生反应:2so2(g)+o2(g)=2so3(g) h0,当v(so2)=v(so3)时,说明该反应已达到平衡状态【答案】a【解析】分析:a根据碳酸钠、碳酸氢钠溶液中质子守恒进行解答;bg=h-ts进行判断,如g0,则反应能自发进行,如g0,则不能自发进行,据此分析;c根据盖斯定律计算出pcl3(g)+cl2(g)=pcl5(g)的焓
25、变,再根据题中键能关系计算出cl-cl键的键能;d根据平衡状态时正反应速率等于逆反应速率分析判断。详解:a根据质子守恒,对于na2co3溶液中:c(oh-)=c(h+)+2c(h2co3)+c(hco3-),nahco3溶液中:c(oh-)+c(co32-)=c(h+)+c(h2co3),两者等浓度、等体积混合后,溶液中两种溶质的物质的量相等,所以,将上述两式叠加:c(oh-)=c(h+)+2c(h2co3)+c(hco3-)+c(oh-)+c(co32-) =c(h+)+c(h2co3),移项得2c(oh-)-2c(h+)=3c(h2co3)+c(hco3-)-c(co32-),故a正确;b
26、h0,s0的反应都是自发反应,而h0,s0在较高温度下能自发,故b错误;cp4(g)+6cl2(g)=4pcl3(g)h=akjmol-1,p4(g)+10cl2(g)=4pcl5(g)h=bkjmol-1,可得:pcl3(g)+cl2(g)=pcl5(g) h=kj/mol;设cl-cl键的键能为q,由pcl3(g)+cl2(g)=pcl5(g)及题中键能关系可知:h=(3.6c+q-5c)kj/mol=kj/mol,cl-cl键的键能q=kjmol-1,故c错误;dv(so2)=v(so3)中未指明反应速率的方向,无法判断正逆反应速率是否相等,无法判断是否达到平衡状态,故d错误;故选a。点
27、睛:本题考查了离子浓度大小比较、化学平衡状态的判断、反应热的计算,题目难度较大,充分考查了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力。本题的易错点为d,一定要注明正逆反应速率,难点为a,要注意质子守恒关系式的表达式的书写。16.已知锌及其化合物的性质与铝及其化合物相似。如图横坐标为溶液的ph,纵坐标为zn2+或zn(oh)4 2-的物质的量浓度的对数。25时,下列说法中不正确的是a. 往zncl2溶液中加入过量氢氧化钠溶液,反应的离子方程式为zn2+4oh-=zn(oh)42-b. 若要从某废液中完全沉淀zn2+,通常可以调控该溶液的ph在8.012.0之间c. ph=8.0与ph=12.0
28、两种废液中,zn2+浓度之比为108d. 该温度时,zn(oh)2的溶度积常数(ksp)为1l0-10【答案】d【解析】试题分析:由题意知,锌及其化合物的性质与铝及其化合物相似,则氢氧化锌是两性氢氧化物。由图可知,在a点,ph=7.0,lgc(zn2+)=-3.0,所以c(oh-)=10-7mol/l、c(zn2+)=10-3mol/l,kspzn(oh) 2=10-17。当ph=8.0时,c(zn2+)=mol/l,当ph=12.0时,c(zn2+)=mol/l,所以ph=8.0与ph=12.0的两种废液中,zn2+浓度之比为108。a. 往zncl2溶液中加入过量氢氧化钠溶液,反应的离子方
29、程式为zn2+4oh-=zn(oh)42-,a正确;b. 若要从某废液中完全沉淀zn2+,由图像可知,通常可以调控该溶液的ph在8.012.0之间,b正确;c. ph=8.0与ph=12.0的两种废液中,zn2+浓度之比为108,c正确;d. 该温度时,zn(oh)2的溶度积常数(ksp)为1l0-17,d不正确。本题选d。二、填空题(共52分)17.在实验室以硼镁矿(含mg2b2o5h2o、sio2及少量fe2o3、al2o3)为原料制备硼酸(h3bo3),其流程如图1所示,硫酸镁和硼酸的溶解度随温度的变化曲线如图2所示。请回答下列问题:(1)流程中“反应”的实验装置如下图所示:反应时需控制
30、在95进行,控制反应温度的适宜方法是_。反应产生的气体需要净化处理,请从下图中选择合适的装置_(填字母代号)。(2)实验中得到的粗硼酸还需要重结晶进行提纯,重结晶得到的母液可以在下一次重结晶时重复使用,但达到一定次数后必须净化处理,原因是_。(3)实验时若被强碱溅到,先用大量水冲洗,水洗后再涂上硼酸溶液,写出有关离子方程式:_。(4)滴定硼酸时不能直接滴定,因为硼酸是很弱的酸,ka571010。滴定前,须先将硼酸与甘油作用生成甘油硼酸,ka84106,然后用酚酞作指示剂,再用naoh标准溶液滴定。已知硼酸的摩尔质量为618 gmol1,滴定前称取300 g硼酸试样,配成250ml溶液,每次取2
31、500ml于锥形瓶中滴定,消耗0200 0 moll1 naoh标准液的平均体积为2000 ml。计算所得硼酸的纯度_。若用naoh标准溶液直接滴定硼酸,则硼酸的纯度将_(填字母代号)。a偏大 b偏小 c无影响 d无法确定【答案】 (1). 水浴加热 (2). b (3). 使用一定次数后,母液中杂质的浓度增大,重结晶时会析出杂质影响产品纯度 (4). oh-+h3bo3= h2bo3-+h2o (5). 82.4 (6). b【解析】【详解】(1)水浴加热可以受热均匀,更好的控制温度,所以反应时需控制在95进行,控制反应温度的适宜方法是水浴加热;故答案:水浴加热。据流程图知硼镁矿粉中加入硫酸
32、铵溶液产生的气体为氨气,氨气极易溶于水,属于碱性气体,所以选择既要防制倒吸,又能和氨气反应的物质进行除杂处理,符合条件的装置为b,故答案:b。(2)由于使用的次数较多后,母液中杂质的浓度增大,影响产品纯度,所以进行必须净化处理,故答案为:使用一定次数后,母液中杂质的浓度增大,重结晶时会析出杂质影响产品纯度;(3)硼酸属于一元弱酸,能和强碱反应生成盐和水,所以硼酸和强碱溶液反应有关离子方程式:oh-+h3bo3= h2bo3-+h2o,故答案:oh-+h3bo3= h2bo3-+h2o;(4) 设h3bo3浓度为c,若滴定到终点时消耗度为0.200 0 moll-1naoh标准溶液20.00ml
33、,根据 h3bo3 naoh关系可知,c(h3bo3)=0.1600 moll-1,所以硼酸的纯度=82.4,故答案:82.4;(因为硼酸是很弱的酸,ka5.71010,若用naoh标准溶液直接滴定硼酸,没有突跃,不好观察颜色变化,若用naoh标准溶液直接滴定硼酸,受水电离的影响,导致硼酸的纯度将偏小,所以答案为b。18.废旧钴金属片中的钴有2价和3价,还含有锰、铁、钙、镁、铝等金属元素及碳粉等,回收钴的工艺流程如下:(1)焙烧时为了使废旧钴金属片充分反应,可采取的措施是_(任写一条)。(2)该流程中浸钴时,钴的浸出率最高只能达到70,后来改进方法,加入使用硫酸进行第一次浸取后,再加入na2s
34、o3溶液进行第二次浸取,从而使钴的浸出率达90以上,写出第二次浸出钴时溶液中发生反应的离子方程式:_。(3)净化溶液的操作中含有多个步骤,先除铁后除锰。除铁:常温下,调节溶液ph为1520后,加h2o2,反应一段时间,加8na2co3溶液,将溶液的ph调至4050。已知fe(oh)3的溶度积常数为41038,则当溶液的ph调至40时,溶液中的c(fe3)_moll1。除锰:加入naclo溶液。写出该离子方程式:_。减钙镁:加入nh4f溶液,沉淀大部分的钙、镁的离子。试解释为何草酸铵溶液沉钴前要减钙镁:_。(4)滤液2的主要成分为_(以化学式表示)。(5)得到的草酸钴沉淀须洗涤干燥。写出检验沉淀
35、已被洗净的操作与现象_。【答案】 (1). 将废旧钴金属片粉碎(或其他合理答案均可) (2). co2o3+ so32-+4h+ =2co2+ so42-+2h2o; (3). 410-8 (4). 2mno2+clo-+4h+=2mn2+ clo3-+2h2o (5). 排除钙、镁的离子对coc2o4的制备的干扰 (6). (nh4)2so4 (7). 取最后一次的洗涤液少许于试管中,滴入盐酸酸化的氯化钡溶液,若无沉淀生成,则证明洗涤干净【解析】【分析】)焙烧含有锰、铁、钙、镁、铝等金属元素及碳粉的废旧钴金属片,使其金属变成相应的氧化物,加碱后过滤除去铝元素,剩余的氧化物加稀硫酸后,铁、钙、
36、镁的金属氧化物溶解,mno2不溶于稀酸,所以加naclo溶液进行除杂,溶液进化后加入草酸铵,使溶液中的钴离子变成草酸钴沉淀。以此分析解答。【详解】(1)焙烧时为了使废旧钴金属片充分反应,可采取的措施是将金属片粉碎,增大接触面积,使反应充分,故答案:将废旧钴金属片粉碎。(2)废旧钴金属片中的钴有2价和3价,经过煅烧后,2价co变成3价,所以co2o3和na2so3在酸性条件下发生氧化还原反应生成coso4、na2so4和h2o,所以反应的离子方程式为co2o3+ so32-+4h+ =2co2+ so42-+2h2o,故答案:co2o3+ so32-+4h+ =2co2+ so42-+2h2o;
37、(3)由已知fe(oh)3的溶度积常数为41038,当溶液的ph调至4.0时,c(oh-)=10-10 moll1,所以c(fe3)=410-8 moll1,所以答案:410-8;经过煅烧后,锰生成mno2,既不溶于碱也不溶于稀酸,所以在酸性条件下, mno2和naclo能发生反应,该反应的离子方程式:2mno2+clo-+4h+=2mn2+ clo3-+2h2o,故答案:2mno2+clo-+4h+=2mn2+ clo3-+2h2o;加入nh4f溶液,溶液中的钙、镁离子发生反应生成了caf2、mgf2沉淀,因为ksp(coc2o4)=1.710-7, ksp(cac2o4)=6.410-9,
38、ksp(mgc2o4)=510-6,所以沉淀coc2o4时,钙、镁的离子也会有沉淀,干扰coc2o4的制备,所以在加草酸铵溶液沉钴前要减钙镁,故答案:排除钙、镁的离子对coc2o4的制备的干扰;(4)减钙镁处理后溶液中含有硫酸根离子,加入草酸铵后,溶液中还会有铵根离子,所以滤液2的主要成分为硫酸铵,其化学式表示为:(nh4)2so4,故答案:(nh4)2so4;(5)加入(nh4)2c2o4反应生成coc2o4,溶液中可能含有so42-,过滤得到草酸钴晶体需要用蒸馏水洗涤,检验是否洗涤干净的方法是:取最后一次的洗涤液少许于试管中,滴入盐酸酸化的氯化钡溶液,若无沉淀生成,则证明洗涤干净,故答案:
39、取最后一次的洗涤液少许于试管中,滴入盐酸酸化的氯化钡溶液,若无沉淀生成,则证明洗涤干净。19.研究和深度开发co、co2的应用对建生态文明社会具有重要的意义。(1)co可用于炼铁,已知:fe2o3(s)+3c(s)=2fe(s)+3co(g) h1=+489.0kjmol-1,c(s)+co2(g)=2co(g) h2=+172.5kjmol-1则co还原fe2o3(s)的热化学方程式为_。(2)分离高炉煤气得到的co与空气可设计成燃料电池(以koh溶液为电解液)。写出该电池的负极反应式:_。(3)co2和h2充入一定体积的密闭容器中,在两种温度下发生反应:co2(g)+3h2(g)ch3oh
40、(g)+h2o(g),测得ch3oh的物质的量随时间的变化见图1。线、对应的平衡常数大小关系为ki_k(填“”或“=”或“”)。一定温度下,在容积相同且固定的两个密闭容器中,按如下方式加入反应物,一段时间后达到平衡。容器甲乙反应物投入量1mol co2、3mol h2a mol co2、b mol h2、c mol ch3oh(g)、c molh2o(g)若甲中平衡后气体的压强为开始的0.8倍,要平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则c的取值范围为_。(4)利用光能和光催化剂,可将co2和h2(g)转化为ch4和o2,紫外光照射时,在不同催化剂(、)作用
41、下,ch4产量随光照时间的变化见图2。在015小时内,ch4的平均生成速率i、和从大到小的顺序为_(填序号)(5)一种甲醇燃料电池,使用的电解质溶液是2moll-1的koh溶液。请写出加入(通入)b物质一极的电极反应式_;每消耗6.4g甲醇转移的电子数为_。(6)一定条件下甲醇与一氧化碳反应可以合成乙酸。通常状况下,将amol/l的醋酸与bmol/lba(oh)2溶液等体积混合后,溶液中:2c(ba2+)=c(ch3coo-),用含a和b的代数式表示该混合溶液中醋酸的电离常数ka为_。【答案】 (1). fe2o3(s)+3co(g)2fe(s)+3co2(g) h= -28.5kjmol-1
42、 (2). co+4oh-2e-=co32-+2h2o (3). (4). 0.4i (6). o2+4e-+2h2o=4oh- (7). 1.2na或1.2mol (8). 【解析】分析:(1)根据盖斯定律,由已知热化学方乘以适当的系数进行加减构造目标热化学方程式,反应热也乘以相应的系数并进行相应的加减,据此计算;(2)co燃料电池中,负极上是co发生失电子的氧化反应,正极上是氧气发生得电子的还原反应,据此书写电极反应式;(3)比的甲醇的物质的量少,根据k=分析判断;根据平衡三部曲求出甲中平衡时各气体的物质的量,然后根据平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等,且起始时维持反应逆向进行来判断范围
43、;(4)相同时间甲烷的物质的量的变化量越大,表明平均速率越大,相同时间甲烷的物质的量的变化量越小,平均反应速率越小,据此分析解答;(5)根据电子移动的分析判断出正负极,负极上甲醇失去电子发生氧化反应,正极上氧气得到电子发生还原反应;根据电子与甲醇的物质的量关系计算;(6)通常状况下,将a mol/l的醋酸与b mol/l ba(oh)2溶液等体积混合,溶液中溶质为醋酸钡和氢氧化钡,反应平衡时,2c(ba2+)=c(ch3coo-)=bmol/l,溶液中c(h+)=c(oh-)=10-7mol/l,溶液呈中性,根据醋酸电离平衡常数k=计算。详解:(1)fe2o3(s)+3c(石墨)=2fe(s)
44、+3co(g)h1=+489.0kj/mol;c(石墨)+co2(g)=2co(g)h2=+172.5kj/mol;由-3,得到热化学方程式:fe2o3(s)+3co(g)=2fe(s)+3co2(g)h=-28.5kj/mol,故答案为fe2o3(s)+3co(g)=2fe(s)+3co2(g)h=-28.5kj/mol;(2)co燃料电池中,负极上是co发生失电子的氧化反应,电极反应式为:co+4oh-2e-=co32-+2h2o,正极上是氧气发生得电子的还原反应,电极反应式为:o2+4e-+2h2o=4oh-,故答案为co+4oh-2e-=co32-+2h2o;(3)平衡时,比的甲醇的物质的量少,则二氧化碳和氢气的物质的量越多,根据k=知,平衡常数越小,故kk,故答案为; co2(g)+3h2(g)ch3oh(g)+h2o(g)初始(mol) 1 3 0 0平衡(mol) 1-x 3-3x x x甲中平衡后气体的压强为开始时的0.8倍,即=0.8,解得x=0.4mol,依题意:甲、乙为等同平衡,且起始时维持反应逆向进行,所以全部由生成物投料,c的物质的量为1mol,c 的物质的量不能低于平衡时的物质的量0.4mol,所以c的物质的量为:0.4n(c)1mol,故答案为0.4n(c)1mol;(4)由图
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