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学必求其心得,业必贵于专精学必求其心得,业必贵于专精学必求其心得,业必贵于专精江苏省苏州市第一中学2019-2020学年高二下学期期中考试化学试题含解析化学试卷(考试时间:90分钟总分100分)可能用到的相对原子质量:H—1C—12N—14O—16Mg—24P—31Cl—35.5Cr-52Ag-108第Ⅰ卷(选择题共40分)一、单项选择题(本题包括10小题,每小题2分,共20分.每小题只有一个选项符合题意)1.“液态阳光”是指由阳光、二氧化碳和水通过人工光合得到的绿色液态燃料.下列有关“液态阳光”的说法错误的是A.CO2和H2O转化“液态阳光"过程中同时释放能量B。煤气化得到的水煤气合成的甲醇不属于“液态阳光”C.“液态阳光"行动有利于可持续发展并应对气候变化D。“液态阳光”有望解决全球化石燃料不断枯竭的难题【答案】A【解析】【详解】A、“液态阳光”是指由阳光、CO2和水通过人工光合得到的绿色液态燃料,是将光能转化成化学能的过程,该反应为吸热反应,故A说法错误;B、煤气化是由水蒸气与碳反应生成CO和H2,煤液化可以合成甲醇,不符合“液态阳光”的定义,煤气化得到水煤气合成的甲醇不属于“液态阳光”,故B说法正确;C、“液态阳光"由阳光、CO2和水反应,可以解决温室气体,有利于可持续发展并应对气候变化,故C说法正确;D、根据“液态阳光”的定义,“液态阳光”有望解决全球化石燃料不断枯竭的难题,故D说法正确;2.用化学用语表示Na2O+2HCl=2NaCl+H2O中的相关微粒,其中正确的是()A。中子数为18的氯原子:ClB.Na2O的电子式:Na[]2-C。H2O的结构式:D。Na+的结构示意图:【答案】C【解析】【分析】【详解】A.中子数为18的氯原子,质量数为35,应写成Cl,A错误;B。Na2O的电子式中两个Na+不可以合并,写成Na+[]2-Na+,B错误;C。H2O分子中O原子形成两个氢氧键,结构式为,C正确;D。Na+是由Na原子失去了最外层的一个电子而得到,结构示意图为,D错误;答案选C.3.下列有关物质性质与用途具有对应关系的是A.Al2O3是两性氧化物,可用作耐高温材料B。氯化铁溶液呈酸性,可用于蚀刻铜电路板C。晶体硅熔点高、硬度大,可用于制作半导体材料D。Fe粉具有还原性,可用作食品袋中的抗氧化剂【答案】D【解析】【分析】【详解】A.氧化铝具有较高熔点,可以用于耐高温材料,与其两性氧化物性质无关,故A错误;B.氯化铁与Cu反应生成氯化亚铁和氯化铜,反应中氯化铁表现氧化性,与溶液的酸性无关,故B错误;C.晶体硅是良好的半导体,用于制作半导体材料,与晶体硅的熔点和硬度无关,故C错误;D.Fe粉具有还原性,易和空气中的氧气反应,可用作食品袋中的抗氧化剂,故D正确;故答案为D。4.室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是A.能使甲基橙变红的溶液:Na+、Mg2+、Cl-、HCO3-B。KW/c(OH—)=1×10-12的溶液:Na+、K+、ClO-、CO32—C。0.1mol·L-1Fe(NO3)2溶液:H+、Cu2+、SO42-、Cl-D。能溶解Al(OH)3的溶液:K+、NH4+、NO3—、CH3COO-【答案】B【解析】【详解】A、能使甲基橙变红,说明该溶液显酸性,HCO3-不能与H+大量共存,故A不符合题意;B、该溶液显碱性,这些离子能够在指定的溶液中大量共存,故B符合题意;C、NO3-与H+大量共存时,NO3-具有强氧化性,能将Fe2+氧化成Fe3+,因此这些离子在指定溶液中不能大量共存,故C不符合题意;D、能溶解Al(OH)3,该溶液可能为酸,也可能为碱,NH4+不能与OH-大量共存,CH3COO-不能与H+大量共存,因此在指定溶液不能大量共存,故D不符合题意;5.利用废蚀刻液(含FeCl2、CuCl2及FeCl3)制备碱性蚀刻液[Cu(NH3)4Cl2溶液]和FeCl3•6H2O的主要步骤:用H2O2氧化废蚀刻液,制备氨气,制备碱性蚀刻液[CuCl2+4NH3=Cu(NH3)4Cl2]、固液分离,用盐酸溶解沉淀并制备FeCl3•6H2O。下列实验原理和装置不能达到实验目的的是()A.用装置甲制备NH3 B.用装置乙制备Cu(NH3)4Cl2并沉铁C。用装置丙分离Cu(NH3)4Cl2溶液和Fe(OH)3 D.用装置丁将FeCl3溶液蒸干制备FeCl3•6H2O【答案】D【解析】【详解】A.实验室制备氨气,可用氢氧化钙、氯化铵在加热条件下进行,故A正确;B.氨气易溶于水,注意防止倒吸,氨气与溶液反应生成Cu(NH3)4Cl2和氢氧化铁,故B正确;C.分离固体和液体,可用过滤的方法,故C正确;D.应在蒸发皿中蒸发,且避免氯化铁水解,更不能直接蒸干,故D错误;故答案为D。【点睛】考查物质制备实验设计、物质分离的实验基本操作,明确实验原理是解题关键,用H2O2氧化废蚀刻液,使亚铁离子生成铁离子,用甲装置制备氨气,生成的氨气通入乙装置,制备碱性蚀刻液[CuCl2+4NH3=Cu(NH3)4Cl2],用丙装置过滤分离,用盐酸溶解氢氧化铁沉淀,将溶液在蒸发皿中进行蒸发,且应通入氯化氢,防止铁离子水解,以达到制备FeCl3•6H2O的目的,注意把握物质性质的理解、物质分离提纯的方法。6.下列指定反应的离子方程式正确的是A。过量CO2通入氨水:CO2+NH3·H2O=NH4++HCO3−B.SO2使溴水褪色:SO2+2H2O+Br2=2H++SO42−+2HBrC.用H2O2从酸化的海带灰浸出液中提取碘:2I−+H2O2=I2+2OH−D。向NH4Al(SO4)2溶液中加入过量的NaOH溶液:Al3++4OH−=AlO2−+2H2O【答案】A【解析】【分析】【详解】A。过量CO2通入氨水,CO2过量生成HCO3−,离子方程式为:CO2+NH3·H2O=NH4++HCO3−,A正确;B。SO2使溴水褪色,生成H2SO4和HBr都为强酸,离子方程式为:SO2+2H2O+Br2=4H++SO42−+2Br−,B错误;C。用H2O2从酸化的海带灰浸出液中提取碘,酸性条件下生成H2O,离子方程式为:2I−+H2O2+2H+=I2+2H2O,C错误;D。向NH4Al(SO4)2溶液中加入过量的NaOH溶液,NaOH溶液过量,NH4+也参与反应,离子方程式为:NH4++Al3++5OH−=AlO2—+NH3∙H2O+2H2O,D错误;答案选A.【点睛】CO2与碱反应时,CO2少量时生成CO32−,CO2过量时生成HCO3−;Al3+与强碱反应时,碱少量时生成Al(OH)3沉淀,碱过量时生成AlO2−;NH4+与强碱反应时生成NH3∙H2O。7。下列有关物质性质的叙述不正确的是A.Na2O2与CO2反应生成O2 B。铁片投入到冷的浓硫酸中,发生钝化C.NH4Cl溶液中滴加酚酞溶液,溶液变红 D。AlCl3溶液中加入足量氨水,生成Al(OH)3【答案】C【解析】【详解】A.Na2O2与CO2反应生成O2和碳酸钠,选项A正确;B.铁片投入到冷的浓硫酸中,发生钝化,选项B正确;C.NH4Cl为强酸弱碱盐,水解使溶液呈酸性,滴加酚酞溶液,溶液呈无色,选项C不正确;D。氢氧化铝不溶于弱碱,AlCl3溶液中加入足量氨水,生成Al(OH)3,选项D正确;答案选C。8。在给定条件下,下列选项所示的转化关系均能实现的是()A.SiO2SiCl4SiB。SO2BaSO3BaSO4C。CuOCu(OH)2Cu2OD.AlNaAlO2(aq)NaAlO2(s)【答案】D【解析】【分析】【详解】A.二氧化硅和盐酸不反应,故A错误;B.亚硫酸酸性弱于HCl,二氧化硫不能与氯化钡溶液反应,故B错误;C.氧化铜不能和水反应,故C错误;D.铝为两性物质,与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠,蒸发偏铝酸钠溶液得到偏铝酸钠固体,故D正确;故答案为D.9.短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X的单质是空气中体积分数最大的气体,Y原子的最外层电子数与X原子的核外电子总数相等,Z的族序数等于其原子核外最内层的电子数,W与Y同主族。下列说法正确的是A。原子半径:r(Z)>r(X)>r(Y)B.X的简单气态氢化物的热稳定性比Y的强C.Y分别与X、Z形成的化合物所含化学键类型相同D.Z、W形成的化合物的水溶液电解可制取单质Z【答案】A【解析】【分析】X的单质是空气中体积分数最大的气体,即X为N,Y原子的最外层电子数与X原子的核外电子总数相等,即Y为F,Z的族序数等于其原子核外最内层的电子数,四种元素为短周期主族元素,原子序数依次增大,即Z为Mg,W与Y同主族,W为Cl;【详解】X的单质是空气中体积分数最大的气体,即X为N,Y原子的最外层电子数与X原子的核外电子总数相等,即Y为F,Z的族序数等于其原子核外最内层的电子数,四种元素为短周期主族元素,原子序数依次增大,即Z为Mg,W与Y同主族,W为Cl;A、原子半径大小顺序是r(Mg)〉r(Cl)〉r(N)〉r(F),故A正确;B、非金属性越强,其气态氢化物热稳定性越强,F的非金属性强于N,即HF热稳定性强于NH3,故B错误;C、形成的化合物分别是NF3和MgF2,前者含有共价键,后者含有离子键,故C错误;D、形成的化合物为MgCl2,电解熔融MgCl2制取Mg,故D错误;【点睛】微粒半径大小比较:一看电子层数,一般电子层数越多,半径越大,二看原子序数,电子层数相同,原子序数增大,半径越小,三看电子数,电子层数相同,原子序数相同,电子数越多,半径越大。10.下列说法正确的是A。甲烷燃烧时,化学能全部转化为热能B.反应3Si(s)+2N2(g)=Si3N4(s)能自发进行,则该反应为放热反应C。1molCl2与足量的NaOH溶液充分反应,转移电子的数目为2×6.02×1023D.常温下,pH=2的醋酸溶液pH=12的NaOH溶液混合后的溶液呈酸性【答案】B【解析】【详解】A、甲烷燃烧时化学能转化为热能和光能,选项A错误;B、反应3Si(s)+2N2(g)=Si3N4(s)为熵减的反应,ΔS<0,能自发进行,则ΔG=ΔH—TΔS<0,故ΔH〈0,即该反应是放热反应,选项B正确;C、氯气和氢氧化钠溶液反应时,有一半的氯气作氧化剂,一半的氯气作还原剂,则1molCl2与足量NaOH溶液反应转移电子6.02×1023,选项C错误;D、常温下,pH=12的NaOH溶液和pH=2的醋酸混合后,因没有说明碱与酸的体积,无法确定形成溶液的酸碱性,选项D错误。答案选B。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,只要选错一个,该小题得0分。11.一种电化学“大气固碳"电池工作原理如图所示。该电池在充电时,通过催化剂的选择性控制,只有Li2CO3发生氧化,释放出CO2和O2。下列说法正确的是A.该电池放电时的正极反应为2Li-2e-+CO32-=Li2CO3B.该电池既可选用含水电解液,也可选无水电解液C。充电时阳极发生的反应为C+2Li2CO3-4e-=3CO2+4Li+D。该电池每放、充4mol电子一次,理论上能固定1molCO2【答案】D【解析】【分析】【详解】A.原电池正极发生还原反应,放电时Li被氧化成Li+应为负极,正极反应为:3CO2+4e-+4Li+=2Li2CO3+C,故A错误;B.Li能与水反应,所以不能选用含水电解液,故B错误;C.充电时阳极只有Li2CO3发生氧化,释放出CO2和O2,所以电极方程式为2Li2CO3—4e-=2CO2↑+4Li++O2↑,故C错误;D.根据放电时正极反应可知转移4mol电子,可以吸收3molCO2,根据充电时阳极反应可知转移4mol电子,释放2mollCO2,所以每放、充4mol电子一次,理论上能固定1molCO2,故D正确;故答案为D。【点睛】正确判断放电时正极反应为解题关键,根据图示放电时正极反应物只有二氧化碳,所以只能是碳元素被还原成C单质,同时生成碳酸锂,充电时碳酸锂被氧化,从而达到固定碳的目的。12.根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是()选项实验操作和现象结论A相同条件下,分别测量0.1mol·L-1和0.01mol·L-1醋酸溶液的导电性,前者的导电性强醋酸浓度越大,电离程度越大B向苯酚浊液中滴加Na2CO3溶液,浊液变清酸性:苯酚>碳酸CKNO3和KOH的混合溶液中加入铝粉并加热,管口放湿润的红色石蕊试纸,试纸变为蓝色NO3-还原为NH3D用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近某有色气体X,玻璃棒周围产生白烟气体X可能是氯气AA B.B C.C D.D【答案】CD【解析】【分析】【详解】A.浓度较大的醋酸溶液中离子浓度较大,所以导电性较强,但醋酸为弱电解质,浓度越大电离程度越小,故A错误;B.浊液变清是因为苯酚与碳酸钠反应生成苯酚钠、碳酸氢钠,苯酚的酸性弱于碳酸而强于碳酸氢根,故B错误;C.湿润的红色石蕊试纸变为蓝色,说明产生氨气,再结合氧化还原规律可知碱性条件下Al将硝酸根离子还原成氨气,故C正确;D.浓氨水易挥发,氯气与氨气反应生成氯化铵和氮气,玻璃棒周围产生白烟,且氯气为黄绿色气体,故D正确;故答案为CD。13。图1为CO2与CH4转化为CH3COOH的反应历程(中间体的能量关系如虚框中曲线所示),图2为室温下某溶液中CH3COOH和CH3COO-两种微粒浓度随pH变化的曲线。下列结论错误的是A。CH4分子在催化剂表面会断开C—H键,断键会吸收能量B.中间体①的能量大于中间体②的能量C.室温下,CH3COOH的电离常数Ka=10-4.76D.升高温度,图2中两条曲线交点会向pH增大方向移动【答案】D【解析】【详解】A。虚框内中间体的能量关系图可知,CH4分子在催化剂表面断开C-H键,断裂化学键需要吸收能量,A项正确;B。从虚框内中间体的能量关系图看,中间体①是断裂C—H键形成的,断裂化学键需要吸收能量,中间体②是形成C—C和O—H键形成的,形成化学键需要释放能量,所以中间体①的能量大于中间体②的能量,B项正确;C。由图2可知,当溶液pH=4.76,c(CH3COOH)=c(CH3COO—)=0。05mol/L,CH3COOHCH3COO—+H+的电离常数Ka==c(H+)=10-4.76。C项正确;D。根据CH3COOHCH3COO—+H+的电离常数Ka=可知,图2两条曲线的交点的c(H+)值等于醋酸的电离常数Ka的值,而升高温度电离常数增大,即交点的c(H+)增大,pH将减小,所以交点会向pH减小的方向移动。D项错误;答案选D.14。分别调节0。01mol·L-1HCOOH溶液、0。01mol·L-1氨水的pH,系统中微粒浓度的负对数值(-lgc)与pH的关系分别如下图所下列说法错误的是A.25℃时,NH3·H2ONH4++OH-的lgK=-4.7B.25℃时,0。01mol·L-1HCOOH溶液的pH为3.7C。HCOONa溶液中加入NH4Cl至溶液呈中性:c(Cl-)>c(Na+)>c(HCOO-)D.HCOONa溶液中加入KHSO3至溶液呈中性:c(HCOOH)+c(H2SO3)=c(SO32-)【答案】BC【解析】【分析】-【详解】A、NH3·H2O为弱碱,部分电离,电离平衡常数只受温度的影响,因此25℃时当c(NH3·H2O)=c(NH4+),K=c(OH-)=Kw/c(H+)=10—4。7mol·L-1,即lgK=-4.7,故A说法正确;B、25℃时甲酸平衡常数为K=10-3。7,根据平衡常数,25℃时,0.01mol·L-1甲酸中c(H+)=10-2.85mol·L-1,即pH≈2。9,故B错误;C、根据水解平衡常数、电离平衡常数、水的离子积之间的关系,HCOO-的水解平衡常数Kh=Kw/Ka=10-10。3,NH4+的水解平衡常数Kh=10-9.3,NH4+的水解程度大于HCOO-水解程度,两种溶液混合后呈中性,甲酸钠的量比NH4Cl多,Na+浓度大于Cl-浓度,故C错误;D、根据电荷守恒,c(CHOO-)+c(HSO3-)+2c(SO32-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)+c(K+),溶液显中性,c(H+)=c(OH-),即c(CHOO-)+c(HSO3-)+2c(SO32-)=c(Na+)+c(K+),根据物料守恒,c(Na+)=c(HCOO-)+c(HCOOH),c(K+)=c(HSO3-)+c(H2SO3)+c(SO32-),三式合并得到:c(SO32-)=c(HCOOH)+c(H2SO3),故D正确;15。一定温度下,在三个容积均为2L的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物,发生反应:2CO(g)+4H2(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)△H<0,测得反应的相关数据如下表:容器1容器2容器3反应温度T/K600600500反应物投入量0.2molCO0。4molH20.4molCO0.8molH20.2molCH3OCH30.2molH2O平衡v(CO)/(mol·L—1·s—1)v1v2v3平衡n(H2)/(mol)0。2n2n3平衡体系总压强p/Pap1p2p3物质的平衡转化率aa1(CO)a2(CO)a3(CH3OCH3)平衡常数KK1K2K3下列说法正确的是A.v1<v2,n2>0。4 B。K2=2。5×103,p2〉p3C。2p1<p3,a1(CO)>a2(CO) D.n3〈0.4,a2(CO)+a3(CH3OCH3)<1【答案】BD【解析】【详解】A.容器1和容器2温度相同,但容器2内浓度更大,反应速率更快,所以v1<v2;若容器2的容积为容器1的二倍,则二者达到等效平衡,n2=0。4,但实际上容器2容积与容器1相等,相当于在等效平衡的基础上进行加压,该反应为气体系数减小的反应,加压平衡正向移动,则n2<0.4,故A错误;B.温度相同平衡常数相同,所以K1=K2,对于容器1,投料为0。2molCO,0。4molH2,平衡时n(H2)=0.2mol,容器体积为2L,列三段式有所以平衡常数K1==2.5×103,即K2=2.5×103;将容器3的投料极限转化后和容器2投料相同,若二者反应温度相同,则达到等效平衡,此时p2=p3,但实际上容器3温度降低,该反应正反应为放热反应,降低温度平衡正向移动,导致压强减小,所以p2>p3,故B正确;C.若容器3与容器1反应温度相同,且容积为容器1的2倍,则二者达到等效平衡,此时p1=p3,但实际上二者容积相等,假设把容积压缩到与1相等的过程中平衡不移动,此时2p1=p3,但实际加压平衡会正向移动,所以2p1>p3,且温度降低平衡正向移动,导致p3进一步减小;根据A选项分析可知a1(CO)<a2(CO),故C错误;D.根据C选项分析,容器3相当于容器1的等效平衡状态正向移动,所以n3〈0.4;容器2和3若为等效平衡,则a2(CO)+a3(CH3OCH3)=1,根据B选项分析可知容器3相当于容器2的等效平衡状态正向移动,a3(CH3OCH3)减小,所以a2(CO)+a3(CH3OCH3)<1,故D正确;故答案为BD。【点睛】利用等效平衡原理分析问题时,先假设一个能达到等效平衡的虚拟状态,再分析实际情况与虚拟状态相比改变的条件是什么,平衡会如何移动。第Ⅱ卷(非选择题共60分)16.以含锂电解铝废渣(主要成分为LiF、AlF3、NaF,少量CaO等)为原料,生产碳酸锂的工艺流程如下:(已知:常温下,LiOH可溶于水,Li2CO3微溶于水)(1)含锂电解铝废渣与浓硫酸在200~400℃条件下反应2h,加水浸取后过滤,得到的滤渣主要成分是________(填化学式)。(2)流程中浸取后的过滤操作需要趁热在恒温装置中进行,否则会导致Li2SO4的收率下降,原因是________。(已知部分物质的溶解度数据见下表)温度/℃Li2SO4/gAl2(SO4)3/gNa2SO4/g036。131.24。91035。433。59.12034。836.519。53034.340.440.84033。945。748.8(3)40℃下进行碱解反应,得到粗碳酸锂与氢氧化铝的混合滤渣,生成氢氧化铝的离子方程式为________。(4)苛化过程中加入的氧化钙将不溶性的碳酸锂转化成氢氧化锂溶液。若氧化钙过量,则可能会造成________.(5)碳化反应中,CO2的吸收采用了气、液逆流的方式,这样做的优点是________。整个工艺流程中可以循环利用的物质有________.【答案】(1)。CaSO4(2).若未恒温趁热过滤,则过滤时溶液温度下降,硫酸钠结晶析出时,夹裹了部分的硫酸锂共沉淀(3).2Al3++3CO32—+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑(4)。碳酸锂产品的钙离子含量相对升高(或使得氢氧化铝溶解进入溶液,导致最终产品的纯度下降)(5)。可增大接触面积,提高碳化效率(6)。CO2【解析】【分析】含锂电解铝废渣主要成分为LiF、AlF3、NaF,少量CaO等,加入浓硫酸生成的气体为HF,加水浸取,硫酸钙微溶,所以浸取后过滤分离出滤渣为CaSO4,滤液中主要金属阳离子有Li+、Al3+、Na+;滤液中加碳酸钠发生2Al3++3CO32—+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑、2Li++CO32—=Li2CO3↓,气体为二氧化碳,过滤分离,滤液主要含硫酸钠,滤渣为Al(OH)3、Li2CO3,再加CaO、水苛化将不溶性的碳酸锂转化成氢氧化锂溶液,过滤分离得到LiOH溶液,碳化时LiOH与二氧化碳反应生成Li2CO3,以此来解答。【详解】(1)根据分析,得到的滤渣主要成分是微溶于水的CaSO4;(2)根据表格数据可知温度较低时,硫酸钠的溶解度较小,若未恒温趁热过滤,则过滤时溶液温度下降,硫酸钠结晶析出时,夹裹了部分的硫酸锂共沉淀,导致硫酸锂收率下降;(3)铝离子水解显酸性,碳酸根水解显碱性,二者可以彻底双水解得到氢氧化铝沉淀和二氧化碳,方程式为2Al3++3CO32—+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑;(4)氧化钙可以和水反应生成Ca(OH)2,氢氧化钙和二氧化碳反应会生成碳酸钙沉淀,若氧化钙过量,则可能会造成碳酸锂产品的钙离子含量相对升高;且溶液碱性过强会使氢氧化铝沉淀溶解,导致最终产品的纯度下降;(5)气、液逆流的方式可增大接触面积,提高碳化效率;根据分析可知整个工艺流程中可以循环利用的物质是CO2。17。三氯氧磷(POCl3)常用作有机合成的氯化剂、催化剂和阻燃剂等。POCl3遇水会强烈水解,生成H3PO4和HCl。为测定某POCl3样品中Cl元素含量,进行下列实验:①准确称取30。70gPOCl3样品,置于盛有60.00mL蒸馏水的水解瓶中摇动至完全水解;②将水解液配成100.00mL溶液A,取10.00mL溶液A于锥形瓶中;③加入10。00mL3.200mol·L-1AgNO3标准溶液,并加入少许硝基苯用力摇动,使沉淀表面被有机物覆盖;④加入指示剂,用0.2000mol·L-1KSCN溶液滴定过量的AgNO3溶液,达到滴定终点时共用去10.00mLKSCN溶液。已知:AgSCN是白色沉淀,Ksp(AgSCN)=2×10-12,Ksp(AgCl)=1。8×10-10。(1)滴定选用的指示剂是________(填字母);滴定终点的现象为________。A。FeCl2B.NH4Fe(SO4)2C.淀粉D。甲基橙(2)用硝基苯覆盖沉淀的目的是________;若无此操作,所测Cl元素含量将会________(填“偏大”、“偏小”或“不变")。(3)计算三氯氧磷样品中Cl元素的含量________(写出计算过程)。【答案】(1).B(2).当最后一滴标准KSCN溶液滴入时,溶液变为血红色,且半分钟不褪去(3).使生成的沉淀与溶液隔离,避免滴定过程中SCN-与AgCl反应(或防止沉淀转化生成AgSCN而导致数据不准确)(4).偏小(5)。先后发生的反应:POCl3+3H2O=H3PO4+3HCl、Cl-+Ag+=AgCl↓、SCN-+Ag+=AgSCN↓;n(AgNO3)总=3.200mol·L-1×10.00×10-3L=3.200×10-2mol;n(Ag+)剩余=n(SCN-)=0.2000mol·L-1×10。00×10-3L=2。000×10-3mol;与Cl-反应的n(Ag+)=n(AgNO3)总-n(Ag+)剩余=0。030mol;m(Cl元素)=0.030mol×35。5mol·L-1=1。065g;w(Cl元素)=×100%=34。69%。【解析】【分析】该滴定原理为:先将POCl3样品彻底水解,氯元素全部以Cl-形式存在,取样,然后加入硝酸银标准液,将银离子沉淀,然后再滴加KSCN标准液,测定剩余银离子的量,从而确定氯离子消耗的银离子的量,得到氯离子的量;加入硝酸银时加入少许硝基苯用力摇动,使沉淀表面被有机物覆盖,以防用KSCN溶液滴定剩余硝酸银时氯化银转化为AgSCN,使滴定结果不准。【详解】(1)滴定终点时,KSCN过量,所以选用的指示剂应能和SCN-反应使溶液变色,Fe3+与SCN-反应溶液变红色,所以选NH4Fe(SO4)2为指示剂,滴定终点,可观察到最后一滴标准液KSCN溶液滴入时,溶液变为血红色,且半分钟不褪去;(2)根据题目信息可知AgSCN沉淀的溶解度比AgCl小,KSCN溶液直接与氯化银接触会发生沉淀转化,导致滴定结果不准确;加入硝基苯用力摇动,使AgCl沉淀表面被有机物覆盖,使生成的沉淀与溶液隔离,避免滴定过程中SCN-与AgCl反应(或防止沉淀转化生成AgSCN而导致数据不准确);如果不进行此操作,消耗的KSCN溶液偏多,根据滴定原理可知会导致样品中氯元素的含量偏小;(3)先后发生的反应:POCl3+3H2O=H3PO4+3HCl、Cl-+Ag+=AgCl↓、SCN-+Ag+=AgSCN↓;n(AgNO3)总=3.200mol·L-1×10.00×10-3L=3。200×10-2mol;n(Ag+)剩余=n(SCN-)=0。2000mol·L-1×10.00×10-3L=2。000×10-3mol;与Cl-反应的n(Ag+)=n(AgNO3)总-n(Ag+)剩余=0。030mol;m(Cl元素)=0.030mol×35.5mol·L-1=1.065g;w(Cl元素)=×100%=34.69%。18。以SO2、软锰矿(主要成分MnO2,少量Fe、Al、Ca及Pb的化合物等)、氨水及净化剂等为原料可制备MnSO4溶液和Mn3O4,主要实验步骤如下:步骤Ⅰ:如图所示装置,将SO2通入B中的软锰矿浆液中(MnO2+SO2=MnSO4)。步骤Ⅱ:充分反应后,在不断搅拌下依次向三口烧瓶中加入适量纯净的MnO2、MnCO3,最后加入适量Na2S沉铅等重金属。步骤Ⅲ:过滤得MnSO4溶液。(1)装置A用于制取SO2,反应的化学方程式为_____。(2)装置B中反应应控制在90~100℃,适宜的加热方式是_____。(3)装置C的作用是_____。(4)“步骤Ⅱ"中加入纯净MnO2的目的是_____,用MnCO3调节溶液pH时,需调节溶液pH范围为_____(该实验条件下,部分金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH如下).金属离子Fe2+Fe3+Al3+Mn2+开始沉淀pH7.041.873。327.56沉淀完全pH9。183.274。910。2(5)已知:①用空气氧化Mn(OH)2浊液可制备Mn3O4[6Mn(OH)2+O22Mn3O4+6H2O],主要副产物为MnOOH;反应温度和溶液pH对产品中Mn的质量分数的影响如下图所示:②反应温度超过80℃时,Mn3O4产率开始降低.③Mn(OH)2是白色沉淀,Mn3O4呈黑色;Mn3O4、MnOOH中锰的质量分数理论值依次为72.03%、62.5%。请补充完整由步骤Ⅲ得到的MnSO4溶液,并用氨水等制备较纯净的Mn3O4的实验方案:_____,真空干燥6小时得产品Mn3O4.【答案】(1).Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O(2)。用90~100℃的水浴加热(3)。吸收未反应的SO2(4)。将Fe2+氧化为Fe3+(5).4.9<pH<7.56(6).将滤液加热并保温在60~80℃,用氨水调节溶液pH并维持8~9,在不断搅拌下,边通空气边滴加氨水,至有大量黑色沉淀时,静置,在上层清液再滴加氨水至无沉淀,过滤,用去离子水洗涤沉淀直至过滤液中检不出SO42—【解析】【详解】(1)装置A制取SO2,发生的化学方程式为Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O;(2)温度维持在90~100℃,适宜的加热方式为90~100℃的水浴加热;(3)SO2有毒,污染空气,因此装置C的作用是吸收未反应的SO2;(4)根据软锰矿中含有成分,以及表格中数据,MnO2作氧化剂,将Fe2+氧化成Fe3+,便于除去;加入MnCO3调节溶液的pH,使Fe3+、Al3+以氢氧化物的形式沉淀出来,但Mn2+不能沉淀出来,即调节的pH的范围是4.9≤pH<7.56;(5)根据信息温度超过80℃,Mn3O4的产率开始降低,根据信息③,Mn3O4中Mn质量分数理论值为72.03℃,因此温度控制在60℃~80℃之间,根据pH与产物中Mn质量分数之间的关系,pH应控制在8~9之间,因此具体操作是将滤液加热并保温在60~80℃,用氨水调节溶液pH并维持8~9,在不断搅拌下,边通空气边滴加氨水,至有大量黑色沉淀时,静置,在上层清液再滴加氨水至无沉淀,过滤,用去离子水洗涤沉淀直至过滤液中检不出SO42-;19。SO2、NO是大气污染物,NH4NO3、H2SO4等是水体污染物,有效去除这些污染物是一项重要课题。(1)NO、SO2可以先氧化,后用碱吸收.其氧化过程的反应原理如下:NO(g)+O3(g)⇌NO2(g)+O2(g);ΔH1=-200。9kJ·mol-1SO2(g)+O3(g)⇌SO3(g)+O2(g);ΔH2=-241.6kJ·mol-12SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g);ΔH3=-196.6kJ·mol-1则反应2NO2(g)⇌2NO(g)+O2(g)的ΔH=________kJ·mol-1。(2)土壤中的硫循环如图所示,土壤中的黄铁矿(FeS2)在过程Ⅰ中会转化成硫酸亚铁和硫酸,该过程发生的化学方程式为________;某种反硫化细菌在过程Ⅱ中需要有乳酸参与反应消耗硫酸,生成H2S并伴有热量放出,那么乳酸除在反应中作还原剂外,还存在另一作用并解释原因:________。(3)电解法除去工业废水中的硝酸铵的装置示意图如图所示,阴极电极反应式为_______.(4)向恒容密闭容器中充入1molNO和2molO3,发生如下反应:NO(g)+O3(g)⇌NO2(g)+O2(g);ΔH〈0.不同温度下反应相同时间后,体系中NO转化率随温度变化曲线如图。温度低于100℃时,NO转化率随温度升高而增大的主要原因是________;当温度高时,O3分解生成活性极高的氧原子,NO转化率随温度升高而降低,可能的原因有:①________,②________。【答案】(1)。+115。2(2).2FeS2+7O2+2H2O=2FeSO4+2H2SO4(3).因为过程Ⅱ(反硫化过程)吸热,乳酸和硫酸反应放出的热量使温度升高促进了过程Ⅱ(反硫化过程)的进行(4).2NH4++2e-=2NH3↑+H2↑(5).低于100℃时,相同时间内反应未达到平衡。温度升高,化学反应速率加快,NO转化率高(6).温度高时,反应速率快,相同时间内已达到平衡,温度升高平衡左移(7)。发生反应NO2+O=NO+O2【解析】【分析】(1)①已知NO(g)+O3(g)⇌NO2(g)+O2(g)△H1=-200。9kJ•mol-1,②SO2(g)+O3(g)⇌SO3(g)+O2(g)△H2=—241.6kJ•mol—1,③2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H3=-196.6kJ•mol-1,盖斯定律计算(②—①)×2得到反应2NO2(g)⇌2NO(g)+O2(g)的△H;(2)土壤中的黄铁矿(FeS2)在过程Ⅰ中和氧气、水反应会转化成硫酸亚铁和硫酸;乳酸参与反应消耗硫酸,有热量放出使温度升高;(3)装置图中放出氧气的为阳极,溶液中铵根离子在阴极得到电子生成混合气体为氨气和氢气;(4)温度低于100℃时,NO转化率随温度升高而增大是反应速率增大,反应正向进行,已知温度高时,O3分解生成活性极高的氧原子,NO转化率随温度升高而降低,由于反应为放热反应,随温度升高平衡逆向进行,同时发生反应NO2+O=NO+O2使转化率降低。【详解】(1)已知:①NO(g)+O3(g)⇌NO2(g)+O2(g)△H1=—200。9kJ•mol—1,
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