北京市通州区潞河中学高三化学上学期期中试题(含解析)

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北京市通州区潞河中学2016届高三化学上学期期中试题(含解析)可能用到的相对原子质量: H 1 C 12 N 14 O 16 Fe 56 I 127 K 39
第I卷(选择题,共42分)
本卷共14道小题,每小题3分,共42分。

请在每小题列出的4个选项中,选出符合题目要求的1个选项。

1.化学与生产、生活密切相关,下列叙述错误的是 ( )
A.光导纤维遇强碱会“断路”
B.从海带中提取碘的过程涉及氧化还原反应
C.钠可把钛、锆、铌、钽等金属从其熔融卤化物里还原出来
D.绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理
【答案】D
【解析】
试题分析:A、二氧化硅能用于制光导纤维、二氧化硅能与氢氧化钠溶液反应,生成硅酸钠和水,所以光导纤维遇强碱会“断路”,故A正确;B、海水中的碘元素是化合态,从海带提取碘单质的过程,是把海水中的化合态的碘转变成游离态的碘单质,发生氧化还原反应,故B正确;C、钠是活泼金属可以冶炼金属,钠可把钛、锆、铌、钽等金属从它们的熔融的卤化物里还原出来,故C正确;D、绿色化学的核心是:利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染,故D错误;故选D。

考点:考查了硅和二氧化硅;绿色化学;海水资源及其综合利用;金属冶炼的一般原理的相关知识。

2. 通常海水的pH=8.1,在稳定海水pH中起作用的离子是()
A.Na+ B.HCO3- C.CO32- D.Cl-
【答案】B
【解析】
试题分析:通常海水的pH=8.1,比较固定,即海水中存在某些离子对海水的H+、OH-的浓度改变起到缓冲作用。

A、Na+既不能水解液不能电离,与H+、OH-均不反应,对海水溶液的pH 起不到缓冲作用,故A不选;B、HCO3-既能与H+反应又能和OH-反应,故HCO3-的存在能对海水溶液中的pH的变化起到缓冲作用,能稳定海水的pH,故B选;C、CO32-只能和H+反应,与OH-不反应,故不能对海水的pH起到缓冲作用,故C不选;D、Cl-既不能水解液不
能电离,与H+、OH-均不反应,对海水溶液的pH起不到缓冲作用,故D不选;故选B。

考点:考查了盐类水解的原理的相关知识。

3. 中学化学中很多“规律”都有其使用范围,据有关“规律” 下列结论合理的是()
A.根据较强酸可以制取较弱酸的规律,推出CO2通入NaClO溶液中能生成HClO
B. 金属钠可以通过电解熔融NaCl制得,推出金属铝可以通过电解熔融AlCl3制得
C. 金属钠在纯氧中燃烧生成Na2O2,推出金属锂在纯氧中燃烧生成Li2O2
D.CaCO3与稀硝酸反应生成CO2,推出CaSO3也能与稀硝酸反应生成SO2
【答案】A
【解析】
试题分析:A、碳酸的酸性强于次氯酸,CO2通入NaClO溶液中能生成HClO,故A正确;B、氯化铝是共价化合物,熔融AlCl3不导电,不能通过电解熔融AlCl3制得铝,故B错误;C、金属锂在纯氧中燃烧生成Li2O,故C错误;D、CaSO3具有还原性,CaSO3也能与稀硝酸发生氧化还原反应,不能SO2,故D错误;故选A。

考点:考查了元素及其化合物的性质的相关知识。

4. 有关物质用途,用离子方程式解释不正确的是()
A. 氢氟酸刻蚀玻璃:SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
B. 明矾用于净水:Al3++3H2O=Al(OH)3↓+3H+
C. 纯碱去除油污:CO32-+H2O HCO3-+OH-
D. 氯气制备“84”消毒液:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
【答案】B
【解析】
试题分析:A、氢氟酸刻蚀玻璃,反应的离子方程式为:SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O,故A正确;B、明矾用于净水,铝离子水解生成氢氧化铝胶体,正确的离子方程式为:Al3++3H 2O Al (OH)3+3H+,故B错误;C、纯碱去除油污,碳酸根离子水解生成碳酸氢根离子和氢氧根离子,反应的离子方程式为:CO32-+H2O HCO3-+OH-,故C正确;D、氯气制备“84”消毒液的离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,故D正确;故选B。

考点:考查了离子方程式的书写判断的相关知识。

5.下列解释事实的化学方程式或离子方程式,不正确
...的是()
A.汽车尾气中发生的催化转化反应:2NO+2CO N2+2CO2
B.自然界中正常的雨水呈酸性:H2O + CO2H2CO3H+ +HCO3-
C.用CaSO 4治理盐碱地:CaSO4(s)+ Na2CO3(aq) CaCO3(s)+ Na2SO4(aq)
D.用FeSO4除去酸性废水中Cr2O72-: Cr2O72- + Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + Fe3++ 7H2O
【答案】D
考点:考查了离子方程式或化学方程式的正误判断的相关知识。

6. 高铁酸钾(K2FeO4)是一种既能杀菌消毒、又能絮凝净水的水处理剂。

工业制备高铁酸钾的
反应离子方程式为Fe(OH)3+ClO-+OH-→FeO2-4+Cl-+H2O(未配平),下列有关说法不正确的是()
A.由上述反应可知,Fe(OH)3的氧化性强于F eO2-4
B.高铁酸钾中铁显+6价
C.上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2
D.K2FeO4处理水时,不仅能消毒杀菌,而且生成的Fe3+水解形成Fe(OH)3胶体能吸附水中的悬浮杂质
【答案】A
【解析】
试题分析:A、反应Fe(OH)3+C1O-+OH-→FeO42-+C1-+H2O中,氯元素化合价降低,C1O-是氧化剂,铁元素化合价升高,Fe(OH)3是还原剂,FeO42-是氧化产物,氧化性C1O->FeO42-,实际氧化性FeO42->Fe(OH)3,故A错误;B、令FeO42-中,铁元素的化合价为x,则x+4×(-2)=-2,解得x=+6,故B正确;C、反应Fe(OH)3+C1O-+OH-→FeO42-+C1-+H2O中,氯元素化合价由+1降低为-1价,C1O-是氧化剂,铁元素化合价由+3价升高为+6价,Fe(OH)3是还原剂,所以反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为(6-3):2=3:2,故C正确;D、K2FeO4具有氧化性所以能杀菌,高铁酸钾被还原为Fe3+,Fe3+水解生成的Fe(OH)3(胶体)具有净水作用,故D正确;故选A。

考点:考查了氧化还原反应基本概念与计算的相关知识。

7.下列有关海水综合利用的说法中,不正确
...的是()
A.用氯气从海水中提溴的关键反应是:Cl2+2Br—=2Cl—+Br2
B.海水中含有钾元素,只需经过物理变化就可以得到钾单质
C.海水中的Na+、Cl—结晶成NaCl的过程,形成了化学键
D.从海水中可以得到氯化镁,再经过电解可制金属镁
【答案】B
【解析】
试题分析:A、海水中溴元素以离子形式存在,海水提溴是氯气氧化溴离子为单质溴,发生Cl2+2Br-═2Cl-+Br2,故A正确;B、海水中钾元素是钾离子,需要得到氯化钾固体,电解熔融KCl得到钾,必须发生化学反应,故B错误;C、海水中离子自由移动,结晶析出晶体氯化钠,钠离子和氯离子形成离子键,结晶成NaCl的过程,形成了化学键,故C正确;
D、海水中加入氢氧化钙得到氢氧化镁沉淀,沉淀在盐酸中溶解得到氯化镁溶液,浓缩蒸
发得到氯化镁固体,电解熔融氯化镁得到金属镁,符合海水提镁,故D正确;故选B。

考点:考查了海水资源及其综合利用的相关知识。

8.原子序数依次递增的 4 种短周期元素可形成简单离子,W2-、X+、Y3+、Z2-,下列说法不正确的是()
A.工业上常采用电解法冶炼Y 单质
B.气态氢化物的稳定性: H2W强于H2Z
C.离子半径由大到小:、Z2->X+>Y3+>W2-
D.W、X 形成的化合物中阴、阳离子个数比一定是1:2
【答案】C
【解析】
试题分析:A、Y为Al元素,常用电解熔融的氧化铝的方法制备铝,故A正确;B、元素的非金属性越强,其氢化物越稳定,非金属性:O大于S,则气态氢化物的稳定性:H2O强于H2S,故B正确;C、电子层数越多离子半径越大,电子排布相同的离子,原子序数越大,离子半径越小,所以S2->O2->Na+>Al3+,则Z2->W2-X+>Y3+,故C错误;D、W、X 形成的化合物为Na2O或Na2O2,阴、阳离子个数比一定是1:2,故D正确;故选C。

考点:考查了元素推断、元素周期律、元素化合物性质的相关知识。

9.下列关于电化学的叙述正确的是()
A.图①两极均有气泡产生,滴加酚酞溶液时石墨一极变红
B.图②装置可以验证牺牲阳极的阴极保护法
C .图③可以模拟钢铁的吸氧腐蚀,碳棒一极的电极反应式:O 2+2H 2O+4e -=4OH -
D .分别给上述4个装置的铁电极附近滴加少量K 3溶液,②④出现蓝色沉淀
【答案】C
【解析】
试题分析:A 、阴极上水放电生成氢气同时产生氢氧根离子,所以铁电极滴加酚酞溶液时石墨
一极变红,故A 错误;B 、锌做负极,铁做正极,发生的是锌的吸氧腐蚀,是验证牺牲阳极的阴极保护法的实验装置是原电池,而这是电解池,故B 错误;C 、③为吸氧腐蚀,碳棒为正极发生还原反应,所以碳棒一极的电极反应式:O 2+2H 2O+4e -=4OH -,故C 正确;D 、③为吸氧腐蚀,铁放电生成亚铁离子,所以滴加少量K 3溶液,③出现蓝色沉淀,故D 错误;故选C 。

考点:考查了原电池和电解池的工作原理的相关知识。

10.用下图所示实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是( )
A .装置①可用于除去Cl 2中含有的少量HCl 气体
B .按装置②所示的气流方向可用于收集H 2、NH 3等
C .装置③可证明非金属性Cl>C>Si
D .装置④向左推动针筒活塞可检验该装置的气密性
【答案】D
【解析】
试题分析:A 、氢氧化钠和氯气反应,应用饱和食盐水除杂,故A 错误;B 、H 2、NH 3密度比空
气小,应用向下排空法收集,气体应短进长出,故B 错误;C 、比较非金属性,应用最高价氧化物对应的水化物,不能用盐酸,故C 错误;D 、如不漏气,向左推动针筒活塞,可观察到液面发生变化,可用于检查是否漏气,故D 正确;故选D 。

考点:考查了实验方案的评价的相关知识。

11.下列说法不正确...
的是( )
A .为除去FeSO 4溶液中的Fe 2(SO 4)3,可加入铁粉,再过滤
B .SO 2使溴水褪色,不能说明SO 2具有漂白性
C.HCl、NO2溶于水都有化学键断裂,但不全属于化学变化
D.为除去CO2中少量的SO2,可使其通过饱和Na2CO3溶液
【答案】D
【解析】
试题分析:A、Fe2(SO4)3中加入铁粉,反应生成FeSO4溶液,再过滤除去多余的铁粉,故A正确;B、SO2具有还原性能被溴单质氧化,所以SO2使溴水褪色,不能说明SO2具有漂白性,故B正确;C、HCl溶于水没有新物质生成属于物理变化,NO2溶于水生成硝酸和NO属于化学变化,故C正确;D、除去CO2中少量的SO2,可使其通过饱和的碳酸氢钠溶液,二氧化碳与碳酸钠溶液也能反应,故D错误;故选D。

考点:考查了除杂、二氧化硫的性质、化学变化和物理变化的相关知识。

12.为实现下列实验目的,所用试剂合理的是()
选项实验目的试剂
A 验证Br2的氧化性强于I2溴水、KI溶液、淀粉溶液
B 除去Fe2O3中的Al2O3稀盐酸
NaOH溶液
C 检验Fe3O4溶于盐酸后的金属阳离

D 制备Fe(OH)3胶体饱和FeCl3溶液、NaOH溶液
【答案】A
【解析】
试题分析:A、溴水、KI溶液反应生成碘,淀粉遇碘变蓝,Br元素的化合价降低,则验证Br2的氧化性强于I2,故A正确;B、二者均与盐酸反应,不能除杂,用NaOH溶液除去Fe2O3中的Al2O3,故B错误;C、Fe3O4溶于盐酸后的金属阳离子有Fe2+和Fe2+离子,与氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀的颜色干扰氢氧化亚铁沉淀的颜色,故用氢氧化钠无法检验Fe2+,故C错误;D、饱和FeCl3溶液、NaOH溶液反应生成沉淀,应饱和氯化铁水解制备胶体,故D错误;故选A。

考点:考查了化学实验方案的设计与评价的相关知识。

13. 碘盐中添加的碘酸钾在工业上可用电解KI溶液制取,电极材料是石墨和不锈钢,化学方
程式是:KI+3H2O KIO3+3H2↑,有关说法不正确
...的是()
A.石墨作阳极,不锈钢作阴极 B.I-在阳极放电,H+在阴极放电
C.电解过程中电解质溶液的pH变小 D.电解转移3 mol e-时,理论上可制得KIO3107
g
【答案】C
考点:考查了电解原理的相关知识。

14.球墨铸铁中含有一种铁碳化合物X。

实验室测定化合物X的组成实验如下:
下列说法不正确
...的是()
A.固体2是氧化铁B.X的化学式可以表示为Fe3C2
C.溶液甲中可能含有Fe3+ D.X与足量的热浓硝酸反应有NO2和CO2生成
【答案】B
【解析】
试题分析:铁碳化合物X,在足量空气中煅烧得固体1为铁的氧化物,可以有+2价或+3价的铁,溶于盐酸所得溶液中可能Fe2+和Fe3+,再能入足量的氯气,溶液中都为+3价的铁,加热蒸发,铁离子水解,生成氢氧化铁,灼烧后氢氧化铁分解得固体2为氧化铁,24g氧化
铁中含有铁元素的质量为112
160
×24g=16.8g,利用元素守恒,可计算得化合物X中铁元素
的质量也是16.8g,进而求得X中碳元素的质量为18g-16.8g=1.2g,所以在X中铁、碳
原子的物质的量之比为16.8
56

1.2
12
=3:1,所以X的化学式为Fe3C,Fe3C与热的浓硝酸发
生氧化还原反应,碳元素可被氧化成二氧化碳,硝酸中的氮可被还原成二氧化氮,根据上面的分析可知。

A、固体2是氧化铁,故A正确;B、X的化学式可以表示为Fe3C,故B 错误;C、溶液甲中可能含有Fe3+,故C正确;D、X与足量的热浓硝酸反应有NO2和CO2生成,故D正确;故选B。

考点:考查了物质组成的测定、铁及其化合物的性质的相关知识。

第II卷(非选择题,共58分)
15.(11分)氯气是重要的化工原料,有广泛的用途。

(1)氯气的电子式是______。

(2)电解饱和食盐水制氯气的离子方程式是______。

(3)工业上用H2和Cl2反应制HCl,反应的能量变化如图所示:
① 该反应的热化学方程式是______。

② 实验室配制FeCl3溶液时,将FeCl3固体溶解在稀盐酸中,请结合离子方程式用平
衡移动原理解释原因。

______。

(4)“氯胺(NH2Cl)消毒法”是在用液氯处理自来水的同时通入少量氨气,发生反应:Cl2+NH3=NH2Cl+HCl。

NH2Cl能与水反应生成可以杀菌消毒的物质,该反应中元素的化
合价不变。

① NH2Cl与水反应的化学方程式是______。

② 在Cl2+NH3=NH2Cl+HCl中,每消耗11.2 L Cl2(标准状况下),转移电子______ mol。

【答案】(11分)
(1);
(2)2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑;
(3)① H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH= -183 kJ/mol;
②溶液中存在 Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+平衡,增大H+浓度,平衡逆向移动,抑制
FeCl3水解;
(4)① NH2Cl+H2O=NH3+HClO或NH2Cl+2H2O=NH3•H2O+HClO;② 0.5;
【解析】
试题分析:(1)Cl原子最外层7个电子,通过一对共用电子对形成分子,电子式为,故答案为:;
(2)Cl-在阳极放电,H2O 中的H+在阴极放电,产物分别为Cl2、H2和OH-,离子方程式为2Cl-+2H2O H2↑+Cl2↑+2OH-,故答案为:2Cl-+2H2O H2↑+C l2↑+2OH;
(3)①△H=反应物总键能-生成物总键能=436kJ/mol+243kJ/mol-2×431kJ/mol=-183kJ/mol,则热化学方程式为H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△=-183kJ/mol,故答案为:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△=-183kJ/mol;
②因为Fe3+存在水解平衡且水解后溶液显酸性,离子方程式为Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+,
所以通过增大H+浓度的方式抑制Fe3+水解,故答案为:氯化铁溶液中存在如下平衡:
Fe3++3H 2O Fe(OH)3+3H+,在盐酸中氢离子浓度较大,可使平衡逆向移动,抑制铁离子水解;
(4)①根据题目信息“生成可以杀菌消毒的物质”可知一种产物为HClO,根据守恒的原则,另一种产物为NH3,方程式为NH2Cl+H2O=HClO+NH3,故答案为:NH2Cl+H2O=HClO+NH3;
②只有Cl元素化合价发生变化,氯气的物质的量为0.5mol,化合价分别由0价变化为-1
价、+1价,则转移电子0.5mol,故答案为:0.5。

考点:考查了氯、溴、碘及其化合物的综合应用的相关知识。

16.(10分)工业上通过氮气和氢气反应合成氨,氨经一系列反应可以得到硝酸。

反应如下图所示:
请回答:
(1)NO2与H2O反应中的还原剂是___________。

(2)NH3与O2制取NO的化学反应方程式___________。

(3)下列说法不正确的是(选填序号字母)___________。

a.氨可用作制冷剂
b.铵态氮肥一般不能与碱性化肥共同使用
c.硝酸可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等
d.某浓硝酸中含有溶质2mol,标况下,该浓硝酸与足量铜完全反应能生成1mol NO2(4)大量排放含N、P化合物的废水,会导致水体污染。

其中含氮的物质主要是蛋白质,蛋白质在水中分解会产生氨气,氨气在微生物的作用下与氧气反应生成HNO2,上述
氨气与氧气的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。

(5)已知:
①H2(g)+1
2
O2(g)=H2O(g)△H1=-241.8kJ/mol,
②1
2
N2(g)+O2(g)= NO2(g) △H2=+33.9kJ/mol,
③1
2
N2(g)+
3
2
H2(g)=NH3(g)△H2=-46.0kJ/mol
则17g氨气与氧气反应生成NO2(g)与H2O(g)时,△H=___________kJ/mol。

【答案】(10 分,每空2分)
(1)NO2;
(2)4NH3+5O2催化剂

4NO+6H2O
(3)d;
(4)3:2;
(5)-282.8KJ/mol
【解析】
试题分析:(1)NO2与H2O反应的方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO,NO2中氮元素的化合价由+4价升高到+5价,被氧化,是还原剂,NO2中氮元素的化合价由+4价降低到+2价,被含有,是氧化剂,故答案为:NO2;
(2)NH3与O2制取NO的化学反应方程式为4NH3+5O2催化剂

4NO+6H2O,故答案为:
4NH3+5O2催化剂

4NO+6H2O;
(3)a、液氨挥发过程中吸收能量,可用作制冷剂,故a正确;b、铵态氮肥溶解后铵根离子水解显酸性,一般不能与碱性化肥共同使用,故b正确;c、硝酸可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等,故c正确;d、某浓硝酸中含有溶质2mol,标准状况下,该浓硝酸与足量的铜完全反应,随反应进行溶液浓度变稀后反应生成一氧化氮气体,生成NO2小于1mol,故d错误;故答案为:d;
(4)氨气在微生物的作用下与氧气反应生成HNO2,上述氨气与氧气的反应的方程式为2NH3+3O2 2HNO2+2H2O,由反应可知,N的化合价由-3价升高为+3价,被氧化,是还原剂,O的化合价由0价降低为-2价,被还原,是氧化剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为3:2,故答案为:3:2;
(5)①H2(g)+1
2
O2(g)=H2O(g)△H1=-241.8kJ/mol,②
1
2
N2(g)+O2(g)= NO2(g) △H2=+33.9kJ/mol,
③1
2
N2(g)+
3
2
H2(g)=NH3(g)△H2=-46.0kJ/mol,依据盖斯定律①×
3
2
+②-③,得到:
NH3+7
4
O2(g)=NO2(g)+
3
2
H2O(g)△H=-241.8kJ/mol×
3
2
+(+33.9kJ/mol)-(-46.0kJ/mol)
=-282.8KJ/mol,故答案为:-282.8KJ/mol;则17g氨气物质的量=
17
17/
g
g mol
=1mol,与
氧气反应生成N2(g)与H2O(g)时,△H=-282.8KJ/mol;故答案为:-282.8KJ/mol。

考点:考查了氮及其化合物性质的分析应用,热化学方程式书写的相关知识。

17.(13分)工业上用菱锰矿(MnCO3)[含FeCO3、SiO2、Cu2(OH)2CO3等杂质]为原料制取二氧化锰,其流程示意图如下:
已知:生成氢氧化物沉淀的pH
Mn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Cu(OH)2
开始沉淀时8.3 6.3 2.7 4.7
完全沉淀时9.8 8.3 3.7 6.7 注:金属离子的起始浓度为0.1 mol/L
回答下列问题:
(1)含杂质的菱锰矿使用前需将其粉碎,主要目的是。

盐酸溶解MnCO3的化学方程式是。

(2)向溶液1中加入双氧水时,反应的离子方程式是。

(3)将MnCl2转化为MnO2的一种方法是氧化法。

其具体做法是用酸化的NaClO3溶液将MnCl2氧化,该反应的离子方程式为:5Mn2++2ClO3-+□____=□____+□____+□____。

(4)将MnCl2转化为MnO2的另一种方法是电解法。

① 生成MnO2的电极反应式是。

② 若直接电解MnCl2溶液,生成MnO2的同时会产生少量Cl2。

检验Cl2的操作是。

③ 若在上述MnCl2溶液中加入一定量的Mn(NO3)2粉末,则无Cl2产生。

其原因
是。

【答案】(13分)
(1)增大接触面积,提高反应速率;MnCO3+2HCl=MnCl2+CO2↑+H2O;
(2)2Fe2++H2O2+4H2O=2Fe(OH)3↓+4H+;
(3)5Mn2++2ClO3-+4H2O=Cl2↑+5MnO2+8H+;
(4)① Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+;
②将润湿的淀粉碘化钾试纸置于阳极附近,若试纸变蓝则证明有Cl2生成;
③其它条件不变下,增大Mn2+浓度,有利于Mn2+放电(不利于Cl-放电。


(2)加入过氧化氢将溶液中Fe2+氧化为Fe3+,在pH=4时氧化得到Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,根据电荷守恒有氢离子生成,反应离子方程式为:2Fe2++H2O2+4H2O=2Fe(OH)3↓+4H+,故答案为:2Fe2++H2O2+4H2O=2Fe(OH)3↓+4H+;
(3)用酸化的NaClO3溶液将MnCl2氧化得到MnO2,Mn元素发生氧化反应,则Cl元素发生还原反应生成Cl2,由于在酸性条件下反应,根据电荷守恒可知,生成物中有H+生成,根据H元素守恒,可知反应物中缺项物质为H2O,配平后离子方程式为:5Mn2++2ClO3-+4H2O=Cl2↑+5MnO2+8H+,故答案为:4H2O;Cl2↑;5MnO2;8H+;
(4)①由题意可知,Mn2+转化为MnO2,发生氧化反应,由O元素守恒可知有水参加反应,由电荷守恒可知应有H+生成,电极反应式为:Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+,故答案为:Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+;
②生成氯气发生氧化反应,在阳极产生,检验Cl2的操作是:将润湿的淀粉碘化钾试纸置
于阳极附近,若试纸变蓝则证明有Cl2生成,故答案为:将润湿的淀粉碘化钾试纸置于阳极附近,若试纸变蓝则证明有Cl2生成;
③Mn2+、Cl-都在阳极放电,二者为竞争关系,增大Mn2+浓度,有利于Mn2+放电(不利于Cl-
放电),故答案为:其它条件不变下,增大Mn2+浓度,有利于Mn2+放电(不利于Cl-放电)。

考点:考查了制备实验方案的设计、氧化还原反应等相关知识。

18.(11分)电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛。

图1
(1)图1中,为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀,材料B可以选择____(填字母序号)a.碳棒 b.锌板 c.铜板
用电化学原理解释材料B需定期拆换的原因_______________。

(2)镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔。

图2为“镁—次氯酸盐”燃料电池原理示意图,电极为镁合金和铂合金。

①E为该燃料电池的____极(填“正”或“负”)。

F电极上的电极反应式为_______。

②镁燃料电池负极容易发生自腐蚀产生氢气,使负极利用率降低,用化学用语解释
其原因______。

(3)乙醛酸(HOOC-CHO)是有机合成的重要中间体。

工业上用“双极室成对电解法”生产乙醛酸,原理如图3所示,该装置中阴、阳两极为惰性电极,两级室均可产生乙
醛酸,其中乙二醛与M电极的产物反应生成乙醛酸。

①N电极上的电极反应式为______________。

②若有2molH+通过质子交换膜,并完全参与了反应,则该装置中生成的乙醛酸为
____mol。

【答案】(11分,未标分数的空,每空1分)
(1)b;锌等做原电池的负极,(Zn -2e- === Zn2+),不断遭受腐蚀,需定期拆换
(2)① 负;ClO-+2e-+H2O === Cl-+2OH-;
② Mg+2H2O=== Mg(OH)2+H2↑;
(3)① HOOC-COOH+2e-+2H+ ===HOOC-CHO+ H2O;② 2。

【解析】
试题分析:(1)形成原电池时,Fe作正极被保护,则要选择活泼性比Fe强的金属作负极,所以选锌;锌的活泼性比Fe强的作负极,不断遭受腐蚀,需定期拆换;故答案为:b;锌等做原电池的负极,(失电子,Zn-2e-═Zn2+),不断遭受腐蚀,需定期拆换;
(2)①“镁-次氯酸盐”燃料电池中失电子的为负极,则Mg为负极;正极上ClO-得电子生成氯离子,则正极的电极反应式为:ClO-+2e-+H2O═Cl-+2OH-;故答案为:负;
ClO-+2e-+H2O═Cl-+2OH-;
②Mg的活泼性较强能与水反应生成氢气,其反应为:Mg+2H2O═Mg(OH)2+H2↑,故答案
为:Mg+2H2O═Mg(OH)2+H2↑;
(3)①N电极上HOOC-COOH得电子生成HOOC-CHO,则电极反应式为HOOC-COOH+2e-+2H+ ═HOOC-CHO+H2O,故答案为:HOOC-COOH+2e-+2H+═HOOC-CHO+H2O;
②2mol H+通过质子交换膜,则电池中转移2mol电子,根据电极方程式HOOC-COOH+2e-+2H+
═HOOC-CHO+H2O,可知生成1mol乙醛酸,由于两极均有乙醛酸生成所以生成的乙醛酸为2mol;故答案为:2。

考点:考查了原电池原理和电解池原理的相关知识。

19.(13分)SO2是常见的大气污染物,燃煤是产生SO2的主要原因。

工业上有多种方法可以减少SO2的排放。

(1)往煤中添加一些石灰石,可使燃煤过程中产生的SO2转化成硫酸钙。

该反应的化学方程式是。

(2)可用多种溶液做燃煤烟气中SO2的吸收液。

①分别用等物质的量浓度的Na2SO3溶液和NaOH溶液做吸收液,当生成等物质的量
NaHSO3时,两种吸收液体积比V(Na2SO3):V(NaOH)= 。

② NaOH溶液吸收了足量的SO2后会失效,可将这种失效的溶液与一定量的石灰水溶
液充分反应后过滤,使NaOH溶液再生,再生过程的离子方程式是。

(3)甲同学认为BaCl2溶液可以做SO2的吸收液。

为此甲同学设计如下实验(夹持装置和加热装置略,气密性已检验):
已知:Na2SO3(固体) + H2SO4(浓) Na2SO4 + SO2↑+ H2O
反应开始后,A中Na2SO3固体表面有气泡产生同时有白雾生成;B中有白色沉淀。

甲认为B中白色沉淀是SO2与BaCl2溶液反应生成的BaSO3,所以BaCl2溶液可做SO2吸收液。

乙同学认为B中的白色沉淀是BaSO4,产生BaSO4的原因是:
① A中产生的白雾是浓硫酸的酸雾,进入B中与BaCl2溶液反应生成BaSO4沉淀。

②。

为证明SO2与BaCl2溶液不能得到BaSO3沉淀,乙同学对甲同学的实验装置做了如下改动并实验(夹持装置和加热装置略,气密性已检验):
反应开始后,A中Na2SO3固体表面有气泡产生同时有白雾生成;B、C试管中除了有气泡外,未见其它现象;D中红色褪去。

③试管B中试剂是溶液;滴加浓硫酸之前的操作是。

④通过甲乙两位同学的实验,得出的结论是。

【答案】(13分)
(1) 2CaCO3 + 2SO2 +O22CaSO4+2CO2
(2)① 1:2;② Ca2+ +OH- + HSO3- = CaSO3↓+ H2O
(3)② A中产生的SO2与装置内空气中的O2进入B中与BaCl2溶液反应生成BaSO4沉淀。

③饱和NaHSO3;打开弹簧夹,通入N2,一段时间后关闭弹簧夹。

④ SO2与BaCl2溶液不能得到BaSO3沉淀;不能用BaCl2溶液做吸收SO2的吸收液。

【解析】
试题分析:(1)根据题意,碳酸钙与二氧化硫、氧气在高温条件下反应生成硫酸钙,同时生成二氧化碳,所以反应的方程式为:2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2CO2,故答案为:
2CaCO3+2SO2+O2 2CaSO4+2CO2;
(2)①假设生成的NaHSO3物质的量都为2mol,Na2SO3+SO2+H2O═2NaHSO3,吸收的二氧化硫的物质的量为2mol,需1molNa2SO3,NaOH+SO2═NaHSO3,吸收的二氧化硫的物质的量也为2mol,需2molNaOH,假设Na2SO3溶液和NaOH溶液的物质的量浓度都为Cmol/L,两种吸收液体积
比V(Na2SO3):V(NaOH)=1
C

2
C
=1:2,故答案为:1:2;
②NaOH溶液吸收了足量的SO2发生反应:NaOH+SO2═NaHSO3,与一定量的石灰水溶液充分
反应NaHSO3+Ca(OH)2=CaSO3↓+NaOH+H2O,离子反应为:Ca2++OH-+HSO3-=CaSO3↓+H2O,使NaOH溶液再生,故答案为:Ca2++OH-+HSO3-=CaSO3↓+H2O;
(3)②二氧化硫具有还原性易被氧气氧化成三氧化硫,与BaCl2溶液反应,三氧化硫与水反应生成硫酸,H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl,故答案为:A中产生的SO2与装置内空气中的O2进入B中与BaCl2溶液反应生成BaSO4沉淀;
③滴加浓硫酸之前打开弹簧夹,通入N2,排出装置中的氧气,然后滴加浓硫酸,Na2SO3+H2SO4
=Na2SO4+SO2↑+H2O,A中产生的白雾是浓硫酸的酸雾,所以B中的试剂是饱和NaHSO3,除去白雾,故答案为:饱和NaHSO3;打开弹簧夹,通入N2,一段时间后关闭弹簧夹;
④通过甲乙两位同学的实验,得出的结论是SO2与BaCl2溶液不能得到BaSO3沉淀;不能
用BaCl2溶液做吸收SO2的吸收液,故答案为:SO2与BaCl2溶液不能得到BaSO3沉淀;不能用BaCl2溶液做吸收SO2的吸收液。

考点:考查了二氧化硫的污染及治理;性质实验方案的设计的相关知识。

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