1、江苏省溧阳市 2017-2018学年高三第一学期阶段性调研测试化学试卷1. 2016年 12月,中共中央、国务院印发了关于全面推行河长制的意见 ,进一步加强水污染治理工作。下列做法不应该提倡的是A. 用碱性废水中和处理酸性废水B. 将工业废液排入海洋以减少河道污染C. 生活污水无害化处理后用于绿化灌溉D. 推广使用高效、低毒农药,减轻水体污染【答案】B【解析】A酸性溶液与碱性溶液反应生成中性溶液,所以用碱性废水中和处理酸性废水,可以防止酸性废水和碱性废水对环境的危害,故 A正确;B工业废液排入海洋中也会污染海洋,会危害海洋渔业资源,人食用被污染的鱼,对人体产生危害,故 B错误;C生活污水无害化
2、处理后用于绿化灌溉可以节约用水,做到变废为宝,应该提倡,故 C正确;D剧毒随着雨水进入池塘或河流中会引起水体污染,低毒农药可以减少残留,减轻对水的污染,所以应该推广使用高效、低毒农药,故 D正确;故选 B。2. 下列有关化学用语的表示正确的是A. 中子数为 20的 Ar原子: B. Na2O的电子式: C. F-的结构示意图: D. NaHCO3的电离方程式: NaHCO 3=Na+HCO3-【答案】B【解析】A 项,中子数为 20的 Ar原子为 ,错误;B 项,Na 2O是由 Na+与 O2-通过离子键形成的离子化合物,电子式正确;C 项,F -的结构示意图为 ,错误;D 项,NaHCO 3
3、的电离方程式为:NaHCO 3=Na+HCO3-,HCO 3- H+CO32-,错误;答案选 B。3. 下列有关物质性质和用途具有对应关系的是A. 二氧化硅熔点高,可用于制光导纤维B. 浓硫酸具有脱水性,可用于干燥气体C. 次氯酸钙具有强氧化性,可用于消毒杀菌D. 氯化铁易水解,可用于腐蚀铜制线路板【答案】C【解析】A二氧化硅晶体能对光产生全反射,能传递光信号,所以二氧化硅晶体可用于制光导纤维,与熔点无关,故 A错误;B浓硫酸具有吸水性,可用作干燥剂,与硫酸的脱水性无关,故 B错误;C次氯酸钙具有强氧化性,能使蛋白质变性,可用于消毒杀菌,故 C正确;D氯化铁能与 Cu反应生成氯化铜和氯化亚铁,
4、反应中氯化铁作氧化剂,应用了氯化铁的氧化性,与水解无关,故 D错误;故选 C。4. 黑火药是中国古代的四大发明之一,其爆炸的热化学方程式为:S(s)+2KNO 3(s)+3C(s)=K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) H=xkJmol -l已知:C(s)+O 2(g)=CO2(g) H=akJmol -lK 2S(s)=S(s)+2K(s) H=bkJmol -l2K(s)+N 2(g)+3O2(g)=2KNO3(s) H=ckJmol -l下列说法正确的是A. x0 arZrYB. 元素 W的氧化物对应水化物的酸性比 Y的强C. X与 Y形成的原子晶体 X3Y4的熔点比金刚石高D. X
5、与 W形成的化合物和 Z与 W形成的化合物的化学键类型相同【答案】C【解析】X 原子核外最外层电子数是次外层的 2倍,X 为 C元素;W 的最高正价为+7 价,短周期中最高正价为+7 价的是 Cl元素,W 为 Cl元素;Y 的氟化物 YF3分子中各原子均达到 8电子稳定结构,Y 为 VA族元素,Z 是同周期中原子半径最大的元素,结合 X、Y、Z、W 的原子序数依次增大,Y 为 N元素,Z 为 Na元素。A 项,根据“层多径大,序大径小”的原则,简单离子半径:r Y rZ,错误;B 项,W 的氧化物对应的水化物有HClO、HClO 2、HClO 3、HClO 4,Y 的氧化物对应的水化物有 HN
6、O2、HNO 3,W 的氧化物对应水化物的酸性不一定比 Y的强,如酸性 HClO HNO3,错误;C 项,X 与 Y形成的原子晶体为 C3N4,金刚石也属于原子晶体,由于键长:CN 键 CC键,键能:CN 键 CC键,C 3N4的熔点比金刚石高,正确;D 项,X 与 W形成的化合物中只有共价键,Z 与 W形成的化合物为NaCl,NaCl 中只有离子键,化学键类型不相同,错误;答案选 C。点睛:本题易错选 B,根据元素周期律,N 的非金属性弱于 Cl,N 的最高价氧化物对应水化物的酸性弱于 Cl的最高价氧化物对应水化物的酸性;题目没有说明是最高价氧化物对应水化物,所以要考虑非金属元素除了形成最高
7、价含氧酸外还可能形成其他的含氧酸。9. 锌空气电池(原理如图)适宜用作城市电动车的动力电源。该电池放电时 Zn转化为ZnO。该电池工作时下列说法正确的是A 氧气在石墨电极上发生氧化反应 B.该电池的负极反应 Zn+H2O-2e-=ZnO+2H+C.该电池放电时 OH-向石墨电极移动 D.该电池充电时应将 Zn电极与电源负极相连【答案】D【解析】A氧气得电子发生还原反应,故 A错误;B锌作负极,碱性条件下,负极上电极反应式为:Zn+4OH -2e-ZnO 22-+2H2O,故 B错误;C原电池工作时,溶液中的阴离子向负极移动,即 OH-向 Zn极移动,故 C错误;D充电时,电源的负极与外接电源的
8、负极相连,即该电池充电时应将 Zn电极与电源负极相连,故 D正确;故选 D。点睛:会根据电池反应式中元素化合价变化来确定正负极上发生的电极反应,注意电极反应式的书写与电解质溶液的酸碱性有关,根据电池反应式知,锌作负极,负极上电极反应式为:Zn+40H-2e-ZnO 22-+2H20,正极上通入空气,其电极反应式为 O2+2H2O+4e-=4OH-,再结合离子移动方向分析解答。10. 常温下,取铝土矿(含有 A12O3、FeO、Fe 2O3、SiO 2等物质) 用硫酸浸出后的溶液,分别向其中加入指定物质,反应后的溶液中主要存在的一组离子正确的是A. 加入过量 NaOH 溶液: Na +、A1O
9、2-、OH -、SO 42-B. 加入过量氨水: NH 4+、A1 3+、OH -、SO 42-C. 通入过量 SO2: Fe2+、H +、SO 32-、SO 42-D. 加入过量 NaClO溶液: Fe 2+、Na +、C1O -、SO 42-【答案】A【解析】铝土矿用硫酸浸出后的溶液中含有 Al3+、Fe 2+、Fe 3+、SO 42-和 H+。A 项,溶液中加入过量的 NaOH溶液后发生反应:Al 3+4OH-=AlO2-+2H2O、Fe 2+2OH-=Fe(OH) 2、Fe 3+3OH-=Fe(OH) 3、H +OH-=H2O,反应后的溶液中主要存在 Na+、A1O 2-、OH -、S
10、O 42-,正确;B 项,加入过量的氨水发生反应:Al 3+3NH3H2O=Al(OH) 3+3NH 4+、Fe 2+2NH3H2O=Fe(OH)2+2NH 4+、Fe 3+3NH3H2O=Fe(OH) 3+3NH 4+、H +NH3H2O=NH4+H2O,反应后的溶液中不存在 Al3+,错误;C 项,通入过量的 SO2发生反应:SO 2+2Fe3+2H2O=2Fe2+SO42-+4H+,过量 SO2中不存在 SO32-,错误;D 项,NaClO 具有强氧化性会将 Fe2+氧化成 Fe3+,ClO -会与 Al3+、Fe 3+发生双水解反应将 Al3+、Fe 3+转化成 Al(OH) 3、Fe
11、(OH) 3沉淀,反应后的溶液中不含Fe2+,错误;答案选 A。点睛:离子不能大量共存的原因有:(1)离子间发生复分解反应生成沉淀、弱电解质、气体;(2)离子间发生氧化还原反应,如 Fe2+与 ClO-等;(3)离子间发生络合反应,如 Fe3+与 SCN-等;(4)离子间发生双水解反应,如 Al3+、Fe 3+与 CO32-、HCO 3-、AlO 2-、ClO -等;(5)注意题干的附加条件,如无色溶液中不含 MnO4-、Cu 2+、Fe 3+、Fe 2+等;酸性溶液中与 H+反应的离子不能存在;碱性溶液中与 OH-反应的离子不能存在。11. 下列有关说法不正确的是A. 在氨水中加入少量的水或
12、氯化铵固体后,都能使溶液中的 c(NH4+) 减小B. 相同体积、pH 均为 3的 HA和 HB两种酸分别与足量的锌充分反应,HA 放出的氢气多,说明 HB 的酸性比 HA 的酸性强C. 工业电解食盐水中,电解池被阳离子交换膜隔成阴极室和阳极室,目的是避免阳极产生的气体与烧碱反应D. 在等浓度的 NaCl 和 Na2CrO4稀溶液中滴加 AgNO3溶液,先析出 AgCl 沉淀,则Ksp(AgCl) Ksp(Ag 2CrO4)【答案】AD12. 在检验用 FeCl3溶液生产铜制印刷线路板后所得的废液成分的实验中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是A. 若用惰性电极电解该废液,阴极没有立即产生红
13、色物质,说明废液中不含 Cu2+B. 若向废液中滴加硝酸酸化的 AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明废液中含有 C1-C. 若向废液中加少量铁粉,充分反应后无固体剩余,说明废液中含有 Fe3+D. 若向废液中滴加 KSCN 溶液,无现象,再加入氯水后溶液呈血红色,说明废液中含有 Fe2+【答案】A【解析】A 项,氧化性:Fe 3+ Cu2+,用惰性电极电解该废液,阴极没有立即产生红色物质,说明废液中含有的 Fe3+优先在阴极放电,不能说明废液中不含 Cu2+,错误;B 项,向废液中滴加硝酸酸化的 AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明废液中含 Cl-,正确;C 项,氧化性:Fe 3+Cu2+,向废液
14、中加少量铁粉,充分反应后无固体剩余,说明铁粉被消耗,则优先发生的反应为:Fe+2Fe 3+=3Fe2+,说明废液中含 Fe3+,正确;D 项,向废液中滴加 KSCN 溶液,无现象说明废液中不含 Fe3+,再加入氯水后溶液呈血红色,说明废液中含有 Fe2+,正确;答案选A。13. 根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是选项实验操作和现象 结论A测定等物质的量浓度的 Na2CO3和 Na2SO4溶液的 pH,前者的 PH比后者的大元素非金属性:SCB向盛有 Fe(NO3)2溶液的试管中加入 0.lmol.L-1 H2SO4溶液,试管口出现红棕色气体溶液中 NO3-被 Fe2+还原为 NO2C
15、向 FeBr2溶液中加入少量氯水,再加 CCl4萃取,CCl 4层无色Fe2+的还原性强于Br-D 向溶液中滴加盐酸酸化的 BaC12溶液,产生白色沉淀溶液中一定含有SO42-A. A B. B C. C D. D【答案】C【解析】试题分析:等物质的量浓度的 Na2CO3和 Na2SO3溶液的 pH, 前者的 pH比后者的小,故 A错误;向盛有 Fe(NO3) 2溶液的试管中加入 0.1molL1 H2SO4溶液, 试管口出现红棕色气体,溶液中 NO 被 Fe2 还原为 NO,NO 在试管口被氧化为 NO2,故 B错误;向 FeBr2溶液中加入少量氯水,再加 CCl4萃取, CCl 4层无色,
16、说明溴离子没有被氧化,Fe 2 的还原性强于Br ,故 C正确;向溶液中滴加盐酸酸化的 BaCl2溶液, 产生白色沉淀,溶液中可能含有 SO或 ,故 D错误。考点:本题考查化学实验操作及分析。14. 常温向 20mL 0.1molL-1 氨水中滴加 0.1molL-1 盐酸,溶液 pH随滴加盐酸溶液体积的变化如图 2 所示。下列说法正确的是A. a点时,c(NH 3H2O)c(C1-)c(NH4+)c(OH-)c(H+)B. ab区域内 c(NH4+)+ c(NH3H2O) =0.1mol L-1C. 当 V(HC1)=10 mL时,c(NH 4+)-c(NH3H2O) =2c(OH-)-c(
17、H+)D. 当 V(HCl) =20 mL时,c(H +)+c(C1-)c(NH4+)+c(NH3H2O) +c(OH-)【答案】CD点睛:比较溶液中粒子浓度大小关系必须有两个微弱意识和三个守恒意识。两个微弱意识:弱酸、弱碱的电离是微弱的;弱酸阴离子、弱碱阳离子的水解是微弱的。三个守恒意识:物料守恒(即某种原子或原子团守恒) ;电荷守恒(溶液呈电中性) ;质子守恒(电解质溶液中,电离、水解等过程中得到的质子数等于失去的质子数) 。15. 在甲、乙、丙三个不同密闭容器中按不同方式投料,一定条件下发生反应(起始温度和起始体积相同): N 2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H V 丙 B. K
18、 乙 K 丙 C. c 乙 c 甲 D. V 甲 = V 丙【答案】BC【解析】若甲、乙、丙都是恒温恒容容器,乙、丙中起始加入的 2molNH3采用极限法“一边倒”换算后为 1molN2和 3molH2,与甲中对应相等,则达到平衡时甲、乙、丙是完全全等的等效平衡。A 项,该反应的正反应是气体分子数减小的反应,丙为恒温恒压下逆向建立平衡,气体体积变大,则 V 甲 V 丙 ,错误;B 项,该反应的正反应为放热反应,乙为绝热恒容下逆向建立平衡,乙中温度降低,降低温度平衡向正反应方向移动,K 值增大,K 乙 K 丙 ,正确;C项,该反应的正反应为放热反应,乙为绝热恒容下逆向建立平衡,乙中温度降低,乙相
19、当于在甲达到平衡时降低温度,平衡向正反应方向移动,则 c 乙 c 甲 ,正确;D 项,该反应的正反应是气体分子数减小的反应,丙为恒温恒压下逆向建立平衡,气体体积变大,则 V 甲 V丙 ,错误;答案选 BC。点睛:由于甲、乙、丙的容器特点不同,起始加入的物质不同,为了比较平衡时各物理量之间的关系,本题采用“先同后变”法;先建立甲、乙、丙恒温恒容下的等效平衡,再考虑条件的改变对化学平衡的影响。16. NaC1O2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下图 3所示,回答下列问题:(1) 写出“反应”步骤中生成 ClO2的化学方程式_。(2)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少
20、量 C1O2。在尾气吸收过程中,最适宜代替 H2O2的试剂是_ (填字母序号)。A. Na2O2 B. Na2S C.FeCl2 D.KMnO4提高尾气的吸收率的可行措施有_ (填字母序号)。A.尾气吸收时充分搅拌吸收液 B.适当加快尾气的通入速率C.将温度控制在 20以下 D.加水稀释尾气吸收液此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为_。(3) 在碱性溶液中 NaC1O2比较稳定,在酸性溶液中,C1O 2- 和 H+结合为 HC1O2,HC1O 2是唯一的亚卤酸,不稳定,易分解产生 Cl2、C1O 2和 H2O,写出 HC1O2分解的化学方程式_。(4) 该工艺在 NaClO2 析出过程
21、中可能混有的杂质是_(填化学式)。【答案】 (1). 2NaClO 3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4 (2). A (3). AC (4). 2:1 (5). 8HClO2=Cl2+6ClO2+4H 2O (6). NaCl、NaOH【解析】试题分析:(1)NaClO 3和 SO2在 H2SO4酸化条件下生成 ClO2,其中 NaClO2是氧化剂,还原产物为 NaCl,回收产物为 NaHSO4,说明生成硫酸氢钠,且产生 ClO2,根据电子守恒可知,此反应的化学方程式为:2NaClO 3+SO2+H2SO4=2NaHSO4+2ClO2,故答案为:2NaClO3+SO2+H2SO
22、4=2NaHSO4+2ClO2;(2)依据图示可知,利用含过氧化氢的氢氧化钠溶液吸收 ClO2,产物为 ClO2-,则此反应中 ClO2为氧化剂,还原产物为 ClO2-,化合价从+4 价降为+3 价,H 2O2为还原剂,氧化产物为O2,为了不引入新的杂质,可以选用 Na2O2代替 H2O2,故选 A;A尾气吸收时充分搅拌吸收液,可以使得反应更加充分,正确;B适当加快尾气的通入速率,使得吸收效率降低,错误;C将温度控制在 20以下,可以防止温度过高,过氧化氢分解,降低吸收效率,正确;D加水稀释尾气吸收液,减小了浓度,使得吸收效率降低,错误;故选 AC;依据图示可知,利用含过氧化氢的氢氧化钠溶液吸
23、收 ClO2,产物为 ClO2-,则此反应中ClO2为氧化剂,还原产物为 ClO2-,化合价从+4 价降为+3 价,H 2O2为还原剂,氧化产物为O2,每摩尔 H2O2得到 2mol电子,依据电子守恒可知氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:1,故答案为:2:1;(3)在碱性溶液中 NaClO2比较稳定,在酸性溶液中,ClO 2-和 H+结合为 HClO2,HClO 2易分解产生 Cl2、ClO 2和 H2O,HClO 2分解的化学方程式为 8HClO2=Cl2+6ClO 2+4H 2O,故答案为:8HClO2=Cl2+6ClO 2+4H 2O;(4)根据反应流程和反应的方程式可知,最终溶液中含有
24、的杂质有 NaCl、Na 2SO4、NaOH,因此 NaClO2析出过程中可能混有的杂质为 NaCl、Na 2SO4、NaOH,故答案为:NaCl、Na 2SO4、NaOH。考点:考查了制备实验方案的设计、物质分离和提纯的相关知识。17. 碳酸锰(MnCO 3) 是理想的高性能强磁性材料,也是制备 Mn2O3、MnO 2等锰的氧化物的重要原料,广泛用于电子、化工、医药等行业。(1) 工业上制备方程式为:MnSO 4+2NH4HCO3=MnCO3 + (NH 4)2SO4+CO2 +H 2O。反应中通常需加入稍过量的 NH4HCO3,且控制溶液的 pH为 6.87.4。加入稍过量的 NH4HCO
25、3的目的是_。(2) 实验室模拟工业二氧化锰制备硫酸锰装置如图 4所示。石灰乳的作用是_。反应过程中,为使 SO2尽可能转化完全,在通入 SO2和 N2比例一定、不改变固液投料的条件下,可采取的合理措施有_。(3) MnCO3 在空气中加热易转化为不同价态的锰的氧化物,且其固体残留率随温度的变化如图 5 中 A、B、C、D 点所示。则 300时,剩余固体中锰元素与氧元素的物质的量之比即n(Mn) :n(O)为_; 图中点 D 对应固体的成分为_ (填化学式)。【答案】 (1). 使 MnSO4充分反应,提高 MnSO4的利用率;NH 4HCO3易分解 (2). 吸收多余的 SO2,减少对环境的
26、污染 (3). 减慢通入气体的流速 (4). 1: 2 (5). Mn3O4、MnO【解析】试题分析:本题考查反应条件的控制,与 SO2有关的实验,热重图像题的计算。(1)加入稍过量的 NH4HCO3可以使 MnSO4充分反应,提高 MnSO4的利用率,NH 4HCO3易分解,所以 NH4HCO3要稍过量。(2)根据装置图,在三颈烧瓶中 SO2与 MnO2反应制得 MnSO4,由于 SO2污染大气,用石灰乳吸收多余的 SO2,减少对环境的污染,反应为 SO2+Ca(OH) 2=CaSO3+H2O。反应过程中,为使 SO2尽可能转化完全,在通入 SO2和 N2比例一定、不改变固液投料的条件下,可
27、采取的合理措施有:缓慢通入混合气体使混合气体与 MnO2充分作用,适当控制温度。(3)设 MnCO3物质的量为 1mol,m(MnCO 3)=1mol 115g/mol=115g,其中 n(Mn)=1mol。300,剩余固体的质量为 115g 75.65%=87g,其中 m(O)=87g-55g=32g,n(O)=32g 16g/mol=2mol,n(Mn):n(O)=1:2。由图可见 D点固体由 B点和 C点的固体混合而成,B 点,剩余固体的质量为 115g 66.38%=76.34g,其中 n(O)= =1.334mol,n(Mn):n(O)=1mol:1.334mol=3:4,B 点固体
28、为Mn3O4;C 点,剩余固体的质量为 115g 61.74%=71g,其中 n(O)= =1mol,n(Mn):n(O)=1mol:1mol=1:1,C 点固体为 MnO;D 点对应固体成分为 Mn3O4、MnO。18. 危化仓库中往往存有钠、钾、液氯、白磷(P 4)、 硝酸铵和氰化钠(NaCN)等危险品。回答下列问题:(1)钠、钾都为活泼金属,在空气中着火时会剧烈燃烧。若金属 Na 着火,应用_来扑(盖)灭。(2) 氯气是一种黄绿色的有毒气体,工业上常用 NH3来检验氯气是否发生泄漏,检验时若产生白烟,证明氯气发生了泄漏。则白烟的主要成份是_(填化学式)。写出产生白烟化学方程式_。(3)
29、NH4NO3为爆炸物,在某温度下按下式进行分解: 5 NH 4NO3=4N2 +2HNO 3+9H2O,则被氧化和被还原的氮元素质量之比为_。(4) 硫酸铜溶液是白磷引起中毒的一种解毒剂:11P4+60CuSO4+96H2O=20Cu3P+24H3PO4+60H2SO4,若 6mol H3PO4生成,则被 CuSO4氧化的 P4的物质的量为_mol。(5) NaCN属于剧毒物质,有一种处理方法其原理为: CN -与 S2O32-反应生成两种离子,一种与Fe3+可生成红色溶液,另一种与 H+作用产生能使品红溶液褪色的刺激性气体,写出离子反应方程式_。【答案】 (1). 沙子 (2). NH 4C
30、l (3). 8NH3+3Cl2= 6NH4C1+N2 (4). 5:3 (5).0.75 (6). CN-+S2O32-=SCN-+SO32-【解析】试题分析:(1)钠为活泼金属,与氧气、水、二氧化碳等反应,若金属 Na着火,应用沙子来扑(盖)灭;(2)工业上常用 NH3来检验氯气是否发生泄漏,反应方程式为8NH3+3Cl2=N2+6 NH4Cl,氯化铵为固体颗粒,则白烟的主要成份是氯化铵;(3)根据方程式,5NH4NO34N 2+2HNO 3+9H2O,有 5个氮原子化合价升高、3 个氮原子化合价降低,被氧化和被还原的氮元素质量之比为 5:3;(4)根据方程式,11P 4+60CuSO4+
31、96H2O20Cu 3P+24H3PO4+60H2SO4,生成 24mol H3PO4,被氧化的 P4共 6mol,硫酸铜得电子 60mol,P 4得电子 203=60mol,被 CuSO4氧化的 P4的物质的量 3mol;若 6molH3PO4生成,则被 CuSO4氧化的 P4的物质的量为 3mol4=“0.75mol“ mol;(5)SCN 与 Fe3+可生成红色溶液;SO 32 与 H+作用产生能使品红溶液褪色的刺激性气体;CN 与 S2O32 反应离子反应方程式 CN + S2O32 SCN + SO32 。考点:本题考查氧化还原反应。19. 茶叶中含有多种有益于人体健康的有机成分及钙
32、、铁等微量金属元素,某化学研究性学习小组设计方案测定某品牌茶叶中钙元素的质量分数,并检验铁元素的存在(已知 CaC2O4为白色沉淀物质) 。首先取 200g 茶叶样品焙烧得灰粉后进行如图 6操作:请回答下列有关问题:(1) 实验前要先将茶叶样品高温灼烧成灰粉,其主要目的_。(2) 文献资料显示,某些金属离子的氢氧化物完全沉淀的 pH 为:离子 Ca2+ Fe3+完全沉淀时的 pH 13 4.1写出从滤液 A沉淀 D的离子反应方程式_。(3) 为保证实验精确度,沉淀 D 及 E需要分别洗涤,并将洗涤液转移回母液中,判断沉淀 D已经洗涤干净的方法是_。(4) 用 KMnO4标准溶液滴定 C溶液时所
33、发生的反应为:5C 2O42- +2MnO4- +16H+=10CO2+2Mn 2+8H2O。现将滤液 C 稀释至 500mL,再取其中的 25.00mL溶液,用硫酸酸化后,用 0.1000mol/L的 KMnO4标准溶液滴定,终点时消耗 KMnO4溶液 10.00mL。此步操作过程中 KMnO4标准溶液应装在_中(填写仪器名称)。滴定到终点,现象_,静置后,若终了俯视读取 KMnO4标准溶液的体积,则测定的钙元素含量将_ (填“偏高“偏低”或“无影响”)。(5) 原茶叶中钙元素的质量分数为_。【答案】 (1). 使样品中的有机物充分反应,有利于提高浸出率 (2). Fe3+3NH3H2O=F
34、e(OH)3+3NH 4+ (3). 向最后一次洗涤液中,滴加碳酸钠溶液,若无沉淀产生,则已洗净 (4). 酸式滴定管 (5). 溶液由无色恰好变成红色,且半分钟内不褪色 (6). 偏高 (7). 0.3%【解析】试题分析:本题考查物质含量的测定,基本实验操作、误差分析和计算。(1)茶叶中含有多种有益于人体健康的有机成分,实验前将茶叶样品高温灼烧成灰粉可使样品中的有机物充分反应,变成粉末,增大接触面积,有利于后续实验中提高金属元素的浸取率。(2)茶叶灰粉加 3mol/LH2SO4浸取后的滤液 A中含 Fe3+、Ca 2+,滴加氨水调节 pH=6,根据表中 Ca2+、Fe 3+完全沉淀的 pH值
35、,从滤液 A沉淀 D是将 Fe3+完全转化为 Fe(OH) 3沉淀,离子反应方程式为:Fe 3+3NH3H2O=Fe(OH) 3+3NH 4+。(3)沉淀 D上吸附的可溶物中含 Ca2+等,要判断沉淀 D洗涤干净即检验洗涤液中不含 Ca2+,用 Na2CO3溶液检验 Ca2+。实验方法是:向最后一次洗涤液中,滴加碳酸钠溶液,若无沉淀产生,则已洗净。(4)KMnO 4溶液具有强氧化性,能腐蚀橡皮管,KMnO 4标准溶液不能盛放在碱式滴定管中,应盛放在酸式滴定管中。由于 KMnO4溶液本身呈紫红色,滴定中不需要加指示剂,滴定到终点的现象是:溶液由无色恰好变成红色,且半分钟内不褪色。若终了俯视读取
36、KMnO4标准溶液的体积,消耗 KMnO4溶液的体积偏小,与 KMnO4反应的(NH 4) 2C2O4偏小,则与 Ca2+形成沉淀的(NH 4) 2C2O4偏大,测定的钙元素含量将偏高。(5)实验中消耗的 n(KMnO 4)=0.1000mol/L 0.01L=10-3mol,根据反应:5C 2O42- +2MnO4-+16H+=10CO2+2Mn 2+8H2O,25.00mL 溶液中 n(C 2O42-)= n(KMnO 4)=2.5 10-3mol;滤液 C中 n(C 2O42-)=2.5 10-3mol =0.05mol;与 Ca2+反应的 n(C 2O42-)= -0.05mol=0.
37、015mol,n(Ca 2+)=0.015mol,茶叶中钙元素的质量分数为100%=0.3%。20. 氨是生产氮肥、尿素等物质的重要原料。(1)合成氨反应 N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) 在一定条件下能自发进行的原因是_。电化学法是合成氨的一种新方法,其原理如图 7所示,阴极的电极反应式是_。(2) 氨碳比n (NH 3) /n (CO2) 对合成尿素2NH 3 (g) +CO2 (g) CO (NH2)2(g) +H2O (g) 有影响,恒温恒容时,将总物质的量 3 mol 的 NH3和 CO2以不同的氨碳比进行反应,结果如图 8所示。a、b 线分别表示 CO2或 NH3的转化
38、率变化,c 线表示平衡体系中尿素的体积分数变化。n (NH 3) /n (CO2) =_时,尿素产量最大;经计算,图中 y=_ (精确到0.01)。(3) 废水中含氮化合物的处理方法有多种。用次氯酸钠氧化氨气,可以得到 N2H4的稀溶液,该反应的化学方程式是_。用 NaClO溶液也可将废水中的 NH4+转化为 N2。 若处理过程中产生 N20.672L(标准状况) ,则需要消耗 0 3mol/L 的 NaClO溶液_L。在微生物的作用下,NH 4+经过两步反应会转化为 NO3-,两步反应的能量变化如图 9所示。则 1mol NH4+ (aq)全部被氧化成 NO3-(aq) 时放出的热量是_kJ
39、。用 H2催化还原法可降低水中 NO3-的浓度,得到的产物能参与大气循环,则反应后溶液的pH_( 填“升高” 、 “降低”或“不变“)。【答案】 (1). H0 (2). N 2+6H+6e-=2NH3 (3). 2 (4). 0.36 (5). NaC1O+2NH3=N2H4+NaC1+H2O (6). 0.3 (7). 346 (8). 升高【解析】试题分析:(1)N 2(g)+3H 2(g)2NH 3(g)的S0,自发进行可知HTS0,则H0,合成氨的阴极反应为 N2+6H+6e =2NH3;(2)由图可知,横坐标为 n(NH 3)/n(CO 2)=2 时,尿素的体积分数最大,且 y点氨
40、气的转化率为 80%,2NH3(g)+CO 2(g)=CO(NH 2) 2(g)+H 2O(g)起始浓度(molL 1 ) 2 1 0 0变化浓度(olL 1 ) 1.6 0.8 0.8 0.8平衡浓度(molL 1 ) 0.4 0.2 0.8 0.8平衡 CO(NH 2) 2的体积分数 y= =0.36;(3)N 失去电子,Cl 得到电子,设消耗 0.3molL1 的 NaClO溶液为 xL,由电子守恒可知,0.3molxL2= 23,解得 x=0.3;由图可知,第一步热化学反应为 NH4+(aq)+1.5O 2(g)=2H +(aq)+NO 2 (aq)+H 2O(l)H=273 kJmo
41、l 1 ,第二步热化学反应为 NO2 (aq)+0.5O 2(g)=NO 3 (aq) )H=73kJmol 1 ,由盖斯定律可知+得 1mol NH4+(aq)全部氧化成 NO3 (aq)的热化学方程式为NH4+(aq)+2O 2(g)=2H +(aq)+NO 3 (aq)+H 2O(l)H=346 kJmol 1 ,即放出 346kJ的热量;H 2催化还原饮用水中 NO3 ,反应中的还原产物和氧化产物均可参与大气循环,则产物为水和氮气,该反应为 5H2+2NO3 N2+4H2O+2OH ,氢氧根离子浓度增大,则 pH升高考点:氧化还原反应、离子反应及热化学反应、化学平衡计算21. (1)
42、已知: CH 4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) H 1 = akJ/mol;CO(g) + H2O (g)=CO2(g) + H2 (g) H 2 = bkJ/mol;2CO(g) + O2(g)= 2CO2(g) H 3 = ckJ/mol;反应 CO2(g)+ CH4(g)=2CO(g) + 2H2(g) 的H = _kJ/mol;(2) 科学家用氮化镓材料与铜组装如图 10的人工光合系统,利用该装置成功地实现了以 CO2和 H2O合成 CH4。写出铜电极表面的电极反应式_。为提高该人工光合系统的工作效率,可向装置中加入少量_ (选填“盐酸”或“硫酸”)。(3) 天然气
43、中的 H2S 杂质常用氨水吸收,产物为 NH4HS。一定条件下向 NH4HS 溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式_。(4) 将甲烷和硫反应可以制备 CS2,其流程如图 11所示:写出发生反应 1的化学反应方程式_。反应 1产生两种含硫的物质,为了提高 CS2的产率,设计反应 2和 3实现硫单质循环利用,实验时需对反应 1出来的气体分流,则进入反应 2 和反应 3 的气体物质的量之比为_。当反应 1中每有 1molCS2生成时,反应 2中需要消耗 O2的物质的量为_。【答案】 (1). a+2b-2c (2). CO 2 +8e-+8H+=CH4+2H2O (3)
44、. 硫酸 (4). 2NH4HS+O2=2S+2NH 3H2O (5). CH4+4S=CS2+2H2S (6). 1:2 (7). 1mol【解析】试题分析:本题考查盖斯定律的应用,电极反应式的书写,指定情境下方程式的书写,含 S化合物之间的转化,物质的量应用于化学方程式的计算。(1)将反应编号,CH 4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) H 1 = akJ/mol(式)CO(g) + H2O (g)=CO2(g) + H2 (g) H 2 = bkJ/mol(式)2CO(g) + O2(g)= 2CO2(g) H 3 = ckJ/mol(式)应用盖斯定律,将式+式 2-式
45、2,得 CO2(g)+ CH4(g)=2CO(g) + 2H2(g) H = (a+2b-2c)kJ/mol。(2)根据装置图中电子的流向和物质的流向,Cu 电极表面上 CO2得电子被还原成CH4,CO 2中 C元素的化合价为+4 价,CH 4中 C元素的化合价为-4 价,1molCO 2得 8mol电子生成 1molCH4,结合质子交换膜,Cu 电极表面的电极反应式为:CO 2+8e-+8H+=CH4+2H2O。GaN 材料上的电极反应式为:4OH -4e-=O2+2H 2O。为提高该人工光合系统的工作效率,可向装置中加入少量硫酸,不能加入盐酸,若加入盐酸,放电能力:Cl - OH-,GaN
46、 表面 Cl-优先放电产生 Cl2。(3)根据题意,一定条件下向 NH4HS 溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,即NH4HS溶液与空气作用生成 S和氨水,再生反应的化学方程式为:2NH4HS+O2=2S+2NH 3H2O。(4)由流程知,反应 1的反应物为 CH4和 S,反应 1产生两种含硫的物质,生成物为 CS2和H2S;生成的 H2S一部分与过量 O2作用发生反应 2生成 SO2,反应 2生成的 SO2与另一部分H2S发生反应 3生成 S,S 循环利用。反应 1的化学方程式为:CH 4+4S=CS2+2H2S。反应 2的化学方程式为:2H 2S+3O2=2SO2+2H2O;反应 3的化学方程式为:2H2S+SO2=3S+2H 2O;为了充分利用 S,进入反应 2 和反应 3 的气体物质的量之比为 1:2。根据反应,反应 1中每有 1molCS2生成,同时生成 2molH2S,2molH 2S中进入反应 2的为2mol = mol,则反应 2消耗的 O2为 n(H 2S)=1mol。