天津高三高中化学高考模拟带答案解析
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天津高三高中化学高考模拟
班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________
一、实验题
扁桃酸衍生物是重要的医药中间体,以A 和B 为原料合成扁桃酸衍生物F 路线如下:
(1)A 的分子式为C 2H 2O 3,可发生银镜反应,且具有酸性,A 所含官能团名称为:_________。
写出A+B→C 的化学反应方程式__________________________。
(2)C 中①、②、③3个—OH 的酸性由强到弱的顺序是:_______。
(3)E 是由2分子C 生成的含有3个六元环的化合物,E 的分子中不同化学环境的氢原子有_____种。
(4)D→F 的反应类型是______,1mol F 在一定条件下与足量NaOH 溶液反应,最多消耗NaOH 的物质的量为_______mol 。
写出符合下列条件的F 的所有同分异构体(不考虑立体异构)的结构简式____。
①属于一元酸类化合物 ②苯环上只有2个取代基且处于对位,其中一个是羟基
(5)已知:。
A 有多种合成方法,在方框中写出由乙酸合成A 的路线流程图(其他原料任选)合成路线流程图示例如下:
二、选择题
1.化学与生产、生活息息相关,下列叙述错误的是( )
A .铁表面镀锌可增强其抗腐蚀性
B .二氧化硅是将太阳能转变为电能的常用材料
C .可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气
D .酒精能使蛋白质变性,可用于杀菌消毒
2.下列有关溶液组成的描述合理的是( )
A .无色溶液中可能大量存在Al 3+、NH 4+、Cl -、S 2-
B .pH=l 的溶液中可能大量存在Na +、NH 4+、SiO 32-、I -
C .弱碱性溶液中可能大量存在Na +、 K +、Cl -、HCO 3-
D .0.1mol·L -1NaAlO 2溶液中可能大量存在Na +、H +、 Cl -、SO 42-
3.下列电解质溶液的有关叙述正确的是( )
A .同浓度、同体积的强酸与强碱溶液混合后,溶液的pH=7
B .在含有BaSO 4沉淀的溶液中加入Na 2SO 4固体,c(Ba 2+)增大
C .含1 mol KOH 的溶液与1 mol CO 2完全反应后,溶液中c(K +)= c(HCO 3-)
D .在CH 3COONa 溶液中加入适量CH 3COOH ,可使c(Na +)= c(CH 3COO -)
4.下列说法正确的是( )
A .实验室从海带提取单质碘的方法是:取样→灼烧→溶解→过滤→萃取
B .用乙醇和浓硫酸制备乙烯时,可用水浴加热控制反应的温度
C .用饱和食盐水替代水跟电石反应,可以减缓乙炔的产生速率
D .金属发生吸氧腐蚀时,被腐蚀的速率与氧气浓度无关
5.一定条件下,下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合题图的是
A .CO 2(g) + 2NH 3(g)CO(NH 2)2(s) + H 2O(g);△H <0
B .CO 2(g) + H 2(g)CO(g) + H 2O(g);△H >0
C .CH 3CH 2OH (g)CH 2=CH 2(g) + H 2O(g);△H >0
D .2C 6H 5CH 2CH 3(g) + O 2(g) 2 C 6H 5CH=CH 2(g) + 2H 2O(g);△H <0
三、填空题
请回答下列问题:
(1)元素M 的离子与NH 4+所含电子数和质子数均相同,则M 的原子结构示意图为:____________;与M 同一周期的主族元素中原子半径最小的是(填元素符号)________。
(2)含有元素M 的化合物Q 是淡黄色固体,写出Q 的电子式:______________。
(3)氧化铝溶液与过量氨水反应的离子方程式为____________________________________________; 生成物NH 4Cl 中存在的化学键类型为_____________________________。
(4)元素X 、Y 在周期表中位于同一主族,化合物Cu 2X 和Cu 2Y 可发生如下转化(其中D 是纤维素水解的最终产物):
Cu 2X 澄清溶液悬浊液Cu 2Y (砖红色沉淀)
①D 的分子式是_____________。
②Cu 2Y 与过量浓HNO 3反应有红棕色气体生成,该反应的化学方程式为:_______________________。
③硒(Se)是人体必需的微量元素,与元素Y 同一主族,Se 原子比Y 原子多两个电子层,则Se 的原子序数为_________,其最高价氧化物对应的水化物化学式为_____________________。
该族2〜5周期元素单质分别与H2反应生成1 mol 气态氢化物的反应热如下:
a .+99.7 kJ • mol -1
b .+29.7 J • mol -1
c .-20.6 J • mol -1
d .-241.8 J • mol -1
表示生成1 mol 硒化氢反应热的是___________(填字母代号)。
四、简答题
1.某班同学用如下实验探究Fe 2+、Fe 3+的性质。
请回答下列问题:
(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1mol·L -1的溶液.在FeCl 2溶液中需加入少量铁屑,其目的是________________________________________。
(2)甲组同学取2mL FeCl 2溶液,加入几滴氯水,再加入1滴KSCN 溶液,溶液变红, 说明Cl 2可将Fe 2+氧化。
FeCl 2溶液与氯水反应的离子方程式为:_________________________________________。
(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该组同学在2mLFeCl 2溶液中先加入0.5mL 煤油,再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN 溶液,溶液变红,煤油的作用是_____________________。
(4)丙组同学取l0mL0.l mol·L -1KI 溶液,加入6 mL0.l mol·L -1 FeCl 3溶液混合。
分别取2 mL 此溶液于3支试管中进行如下实验:
①第一支试管中加入lmLCCl 4充分振荡、静置, CCl 4层显紫色;
②第二支试管中加入1滴K 3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀:
③第三支试行中加入1滴KSCN 溶液,溶液变红。
实验②检验的离子是(填离子符号) ______________;实验①和③说明:在I -过量的情况下,溶液中仍含有(填离
子符号)_______________,由此可以证明该氧化还原反应为_________________________。
(5)丁组同学向盛有H 2O 2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl 2溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为____________________________;一段时间后,溶液中有气泡出现,并放热,随后有红褐色沉淀生成。
产生气泡的原因是__________________________________;生成沉淀的原因是(用平衡移动原理解释)
_________________________________________________。
(6)戊组同学模拟工业上用NaClO 3氧化酸性FeCl 2废液制备FeCl 3。
①若酸性FeCl 2废液中:c(Fe 2+)=2.0×10-2 mol·L -1,c(Fe 3+)=1.0×10-3 mol·L -1,c(Cl -)=5.3×10-2 mol·L -1,则该溶液的pH 约为_____________。
②完成NaClO 3氧化FeCl 2的离子方程式:
□ClO 3-+□Fe 2++□________=□Cl -+□Fe 3++□
③FeCl 3具有净水作用,其原理是_________________________________。
2.污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要课题。
某研究小组利用软锰矿(主要成分为MnO 2,另含有少量铁、铝、铜、镍等金属化合物)作脱硫剂,通过如下简化流程既脱除燃煤尾气中的SO 2,又制得电池材料 MnO 2(反应条件已省略)。
请回答下列问题:
(1)上述流程脱硫实现了____________(选填下列字母编号)。
a .废弃物的综合利用
b .白色污染的减少
c .酸雨的减少
(2)KMnO 4+MnSO 4→MnO 2的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为____________。
(3)已知:25℃、101kPa 时,Mn(s)+O 2(g)=MnO 2(s) △H=-520kJ·mol -1
S(s)+O 2(g)=SO 2(g) △H="-297" kJ·mol -1
Mn(s)+S(s)+2O 2(g)= MnSO 4(s) △H="-1065" kJ·mol -1
SO 2与MnO 2反应生成无水MnSO 4的热化学方程式为:_______________________________。
(4)MnO 2可作超级电容器材料。
用惰性电极电解MnSO 4溶液可制得MnO 2其阳极的电极反应式是
__________________________________________________。
(5)MnO 2是碱性锌锰电池的正极材料。
碱性锌锰电池放电时,正极的电极反应式为:
____________________________________________________。
若以该电池为电源,以石墨作电极电解CuSO 4溶液,阴极析出铜,阳极产物是___________________。
天津高三高中化学高考模拟答案及解析
一、实验题
扁桃酸衍生物是重要的医药中间体,以A 和B 为原料合成扁桃酸衍生物F 路线如下:
(1)A 的分子式为C 2H 2O 3,可发生银镜反应,且具有酸性,A 所含官能团名称为:_________。
写出A+B→C 的化学反应方程式__________________________。
(2)C 中①、②、③3个—OH 的酸性由强到弱的顺序是:_______。
(3)E 是由2分子C 生成的含有3个六元环的化合物,E 的分子中不同化学环境的氢原子有_____种。
(4)D→F 的反应类型是______,1mol F 在一定条件下与足量NaOH 溶液反应,最多消耗NaOH 的物质的量为_______mol 。
写出符合下列条件的F 的所有同分异构体(不考虑立体异构)的结构简式____。
①属于一元酸类化合物 ②苯环上只有2个取代基且处于对位,其中一个是羟基
(5)已知:。
A 有多种合成方法,在方框中写出由乙酸合成A 的路线流程图(其他原料任选)合成路线流程图示例如下:
【答案】(1)醛基、羧基
(2)③>①>②
(3)4
(4)取代反应 3
(5)
【解析】(1)A 的分子式为C 2H 2O 3,可发生银镜反应,说明含有醛基,具有酸性,说明含有羧基,因此A 的结构简式为OHCCOOH ,官能团是醛基和羧基;根据C 的结构可知B 是苯酚,则A+B→C 的化学反应方程式为:。
(2)羧基的酸性强于酚羟基,酚羟基的酸性强于醇羟基,因此C 分子中①、②、③3个—OH 的酸性由强到弱的顺序为:③>①>②;
(3)C 中有羟基和羧基,2分子C 可以发生酯化反应,可以生成3个六元环的化合物,C 的分子间的醇羟基和羧基发生酯化,因此E 的结构简式为,则分子中不同化学环境的氢原子有4种。
(4)对比D 、F 的结构可以看出溴原子取代了羟基的位置,所以D→F 的反应类型是取代反应;F 中的官能团有:溴原子、酚羟基、酯基,都可以以氢氧化钠反应,所以1mol F 可以与3molNaOH 溶液反应。
F 的所有同分异构体符合:①属于一元酸类化合物,②苯环上只有2个取代基且处于对位,其中一个是羟基,另外取代基为-CBr (CH 3)COOH 、-CH (CH 2Br )COOH 、-CH 2CHBrCOOH 、-CHBrCH 2COOH ,可能的结构简式为
,共计是4种。
(5)根据信息反应,羧酸可以与PCl 3反应,在碳链上引入一个卤素原子,卤素原子水解就可以引入醇羟基,醇羟基氧化可以得到醛基,故流程为:。
【考点】考查有机物同分异构体的书写、常见有机反应类型、有机合成路线等
二、选择题
1.化学与生产、生活息息相关,下列叙述错误的是( )
A .铁表面镀锌可增强其抗腐蚀性
B .二氧化硅是将太阳能转变为电能的常用材料
C .可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气
D .酒精能使蛋白质变性,可用于杀菌消毒
【答案】B
【解析】A 、铁表面镀锌,锌的金属性比铁强,若形成原电池,锌作负极,保护铁不易腐蚀,增强其抗腐蚀性,选项A 正确;B 、晶体硅是将太阳能转变为电能的常用材料,选项B 错误;C 、可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气,若漏气,则产生白烟,选项C 正确;D 、酒精能使蛋白质变性,可用于杀菌消毒,选项D 正确。
答案选B 。
2.下列有关溶液组成的描述合理的是( )
A .无色溶液中可能大量存在Al 3+、NH 4+、Cl -、S 2-
B .pH=l 的溶液中可能大量存在Na +、NH 4+、SiO 32-、I -
C .弱碱性溶液中可能大量存在Na +、 K +、Cl -、HCO 3-
D .0.1mol·L -1NaAlO 2溶液中可能大量存在Na +、H +、 Cl -、SO 42-
【答案】C
【解析】A 、Al 3+与S 2-发生双水解而不能大量共存,选项A 不合理;B 、pH=l 的溶液呈酸性,弱酸根离子SiO 32-
不能大量存在,会生成硅酸沉淀,选项B 不合理;C 、HCO 3-水解呈弱碱性,且Na +、 K +、Cl -、HCO 3-离子都能
大量共存,选项C 合理;D 、偏铝酸根离子与氢离子反应而不能大量共存,选项D 不合理。
答案选C 。
3.下列电解质溶液的有关叙述正确的是( )
A .同浓度、同体积的强酸与强碱溶液混合后,溶液的pH=7
B .在含有BaSO 4沉淀的溶液中加入Na 2SO 4固体,c(Ba 2+)增大
C .含1 mol KOH 的溶液与1 mol CO 2完全反应后,溶液中c(K +)= c(HCO 3-)
D .在CH 3COONa 溶液中加入适量CH 3COOH ,可使c(Na +)= c(CH 3COO -)
【答案】D
【解析】未知是几元强酸和几元强碱,A 错误;硫酸钡沉淀中加入硫酸钠固体,K sp (BaSO 4)不变,c(SO 42-)增大,c(Ba 2+)减小,B 错误;含1 mol KOH 的溶液与1 mol CO 2完全反应后生成KHCO 31mol ,HCO 3-水解,所以c(K +)>c(HCO 3-),C 错误;CH 3COONa 溶液中CH 3COO -水解使得c(Na +)> c(CH 3COO -),向其中加入适量
CH 3COOH 使CH 3COO -+H 2O CH 3COOH+OH -平衡向左移动,c(CH 3COO -)增大,D 正确。
【考点】酸碱中和 溶度积 盐类水解
点评:盐类水解不容忽视。
4.下列说法正确的是( )
A .实验室从海带提取单质碘的方法是:取样→灼烧→溶解→过滤→萃取
B .用乙醇和浓硫酸制备乙烯时,可用水浴加热控制反应的温度
C .用饱和食盐水替代水跟电石反应,可以减缓乙炔的产生速率
D .金属发生吸氧腐蚀时,被腐蚀的速率与氧气浓度无关
【答案】C
【解析】A .海水中只有化合态的碘,实验室从海带提取单质碘的方法是:取样→灼烧→溶解→过滤,然后需将碘离子氧化为碘单质,在提取的过程中用的氧化剂可以是H 2O 2,然后再萃取,选项A 错误;B .乙醇在浓硫酸加热170℃发生消去反应生成乙烯气体,反应的化学方程式为CH 3CH 2OH CH 2=CH 2↑+H 2O ,水的沸点为100℃,水浴的温度为小于100℃,而该反应的温度为170℃,显然不符,选项B 错误;C 、用饱和食盐水替代水跟电石反应,可以减缓乙炔的产生速率,选项C 正确;D 、金属发生吸氧腐蚀时,被腐蚀的速率与氧气浓度有关,氧气浓度越大,腐蚀速率越快,选项D 错误。
答案选C 。
5.一定条件下,下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合题图的是
A .CO 2(g) + 2NH 3(g)CO(NH 2)2(s) + H 2O(g);△H <0
B .CO 2(g) + H 2(g)CO(g) + H 2O(g);△H >0
C .CH 3CH 2OH (g)CH 2=CH 2(g) + H 2O(g);△H >0
D .2C 6H 5CH 2CH 3(g) + O 2(g) 2 C 6H 5CH=CH 2(g) + 2H 2O(g);△H <0
【答案】A
【解析】A 中反应是体积减小的、放热的可逆反应,所以温度越低、压强越大,水蒸气的含量越高,正确、B 中反应前后体积不变,改变压强平衡不移动,不正确。
C 中是吸热反应,升高温度,水蒸气的含量增大,不正确。
D 中反应是体积增大的,增大压强平衡向逆反应方向移动,水蒸气含量降低,不正确,答案选A 。
三、填空题
请回答下列问题:
(1)元素M 的离子与NH 4+所含电子数和质子数均相同,则M 的原子结构示意图为:____________;与M 同
一周期的主族元素中原子半径最小的是(填元素符号)________。
(2)含有元素M 的化合物Q 是淡黄色固体,写出Q 的电子式:______________。
(3)氧化铝溶液与过量氨水反应的离子方程式为____________________________________________; 生成物NH 4Cl 中存在的化学键类型为_____________________________。
(4)元素X 、Y 在周期表中位于同一主族,化合物Cu 2X 和Cu 2Y 可发生如下转化(其中D 是纤维素水解的最终
产物):
Cu 2X 澄清溶液悬浊液Cu 2Y (砖红色沉淀)
①D 的分子式是_____________。
②Cu 2Y 与过量浓HNO 3反应有红棕色气体生成,该反应的化学方程式为:_______________________。
③硒(Se)是人体必需的微量元素,与元素Y 同一主族,Se 原子比Y 原子多两个电子层,则Se 的原子序数为_________,其最高价氧化物对应的水化物化学式为_____________________。
该族2〜5周期元素单质分别与H2反应生成1 mol 气态氢化物的反应热如下:
a .+99.7 kJ • mol -1
b .+29.7 J • mol -1
c .-20.6 J • mol -1
d .-241.8 J • mol -1
表示生成1 mol 硒化氢反应热的是___________(填字母代号)。
【答案】 Cl 3NH 3·H 2O + Al 3+=Al(OH)3↓+3NH 4+ 离子键 共价
键 C 6H 12O 6 Cu 2O+6HNO 3(浓)=2Cu(NO 3)2+2NO 2↑+3H 2O 34 H 2SeO 4 b
【解析】(1)NH 4+所含电子数和质子数分别为10和11,说明元素M 是钠离子,其原子结构示意图为:
;同周期主族元素从左到右原子半径依次减小,故与M 同一周期的主族元素中原子半径最小的是Cl ;
(2)钠的化合物为淡黄色固体的是过氧化钠,其电子式为:;(3)氢氧化铝不溶于氨水,故氧化铝溶液与过量氨水反应的离子方程式为:3NH 3·H 2O + Al 3+=Al(OH)3↓+3NH 4+;NH 4Cl 中铵根离子和氯离子形成离子键,铵根离子中的氮原子和氢原子形成共价键;(4)①D 是纤维素水解的最终产物,则D 是葡萄糖,分子式为:C 6H 12O 6;砖红色沉淀Cu 2Y 是氧化亚铜,悬浊液是新制氢氧化铜悬浊液,则澄清溶液是硝酸铜溶液,与过量浓硝酸反应的Cu 2X 是Cu 2S ;②Cu 2O 与过量浓HNO 3反应有红棕色气体生成,该反应的化学方程式为:Cu 2O+6HNO 3(浓)=2Cu(NO 3)2+2NO 2↑+3H 2O ;③硒(Se)是人体必需的微量元素,与元素O 同一主族,Se 原子比Y 原子多两个电子层,则Se 的原子序数为8+18+18=34,其最高价氧化物对应的水化物化学式为H 2SeO 4;同主族元素从上而下非金属性逐渐减弱,形成氢化物的稳定性逐渐减弱,则形成过程热效应增大(放热到吸热),Se 是第四周期元素,则热效应应排第三,答案选b 。
四、简答题
1.某班同学用如下实验探究Fe 2+、Fe 3+的性质。
请回答下列问题:
(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1mol·L -1的溶液.在FeCl 2溶液中需加入少量铁屑,其目的是________________________________________。
(2)甲组同学取2mL FeCl 2溶液,加入几滴氯水,再加入1滴KSCN 溶液,溶液变红, 说明Cl 2可将Fe 2+氧化。
FeCl 2溶液与氯水反应的离子方程式为:_________________________________________。
(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该组同学在2mLFeCl 2溶液中先加入0.5mL 煤油,再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN 溶液,溶液变红,煤油的作用是_____________________。
(4)丙组同学取l0mL0.l mol·L -1KI 溶液,加入6 mL0.l mol·L -1 FeCl 3溶液混合。
分别取2 mL 此溶液于3支试管中进行如下实验:
①第一支试管中加入lmLCCl 4充分振荡、静置, CCl 4层显紫色;
②第二支试管中加入1滴K 3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀:
③第三支试行中加入1滴KSCN 溶液,溶液变红。
实验②检验的离子是(填离子符号) ______________;实验①和③说明:在I -过量的情况下,溶液中仍含有(填离
子符号)_______________,由此可以证明该氧化还原反应为_________________________。
(5)丁组同学向盛有H 2O 2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl 2溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为____________________________;一段时间后,溶液中有气泡出现,并放热,随后有红褐色沉淀生成。
产生气泡的原因是__________________________________;生成沉淀的原因是(用平衡移动原理解释)
_________________________________________________。
(6)戊组同学模拟工业上用NaClO 3氧化酸性FeCl 2废液制备FeCl 3。
①若酸性FeCl 2废液中:c(Fe 2+)=2.0×10-2 mol·L -1,c(Fe 3+)=1.0×10-3 mol·L -1,c(Cl -)=5.3×10-2 mol·L -1,则该溶液的pH 约为_____________。
②完成NaClO 3氧化FeCl 2的离子方程式:
□ClO 3-+□Fe 2++□________=□Cl -+□Fe 3++□
③FeCl 3具有净水作用,其原理是_________________________________。
【答案】 防止Fe 2+被氧化 2Fe 2++Cl 2=2Fe 3++2Cl - 隔绝空气(排除氧气对实验的影响) Fe 2+ Fe 3+ 可逆反
应 2Fe 2++H 2O 2+2H +=2Fe 3++2H 2O Fe 3+催化H 2O 2分解产生O 2 H 2O 2分解反应放热,促进Fe 3+的水解平衡正向
移动 2 1 6 6H + 1 6 3H 2O Fe 3+水解产生的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中悬浮的杂质
【解析】(1)亚铁离子具有还原性,能被空气中的氧气氧化,所以在配制的氯化亚铁溶液中加入少量铁屑的目的是防止Fe 2+被氧化;(2)Cl 2可将Fe 2+氧化成Fe 3+,自身得电子生成氯离子,反应的离子方程式为:2Fe 2++Cl 2=2Fe 3++2Cl -;(3)防止空气中的氧气将Fe 2+氧化,产生干扰,所以煤油的作用是隔绝空气;(4)根据Fe 2+的检验方法,向溶液中加入1滴K 3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀,一定含有Fe 2+;则实验②检验的离子是Fe 2+;碘易溶于CCl 4,在CCl 4中呈紫色,Fe 3+遇KSCN 溶液显血红色,实验①和③说明在I -过量的情况下,溶液中仍含有Fe 3+,由此可以证明该氧化还原反应为可逆反应;(5)H 2O 2溶液中加入几滴酸化的FeCl 3溶液,溶
液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为:2Fe 2++H 2O 2+2H +=2Fe 3++2H 2O ,铁离子的溶液呈棕黄色;一段时间
后,溶液中有气泡出现,并放热。
随后有红褐色沉淀生成,产生气泡的原因是H 2O 2分解放出氧气,而反应放热,
促进Fe 3+的水解平衡正向移动;(6) ①根据电荷守恒,则溶液中氢离子的浓度是c(Cl -) -2c(Fe 2+)-3c(Fe 3
+)=1.0×10-2mol/L ,所以pH=2;②根据题意,氯酸钠氧化酸性的氯化亚铁,则反应物中有氢离子参加,则生成物中有水生成,Cl 元素的化合价从+5价降低到-1价,得到6个电子,而Fe 元素的化合价从+2价升高到+3价,失去1个电子,根据得失电子守恒,则氯酸根离子的系数为1,Fe 2+的系数为6,则铁离子的系数也是6,氯离子的系
数是1,根据电荷守恒,则氢离子的系数是6,水的系数是3;即:ClO 3-+6Fe 2++6 H +=Cl -+6Fe 3++3 H 2O ;
③Fe 3+水解生成的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质,所以可起到净水的作用。
点睛:本题考查铁离子和亚铁离子的性质,离子的检验、盐类的水解等知识,正确理解好铁三角的应用是解答本题的关键。
2.污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要课题。
某研究小组利用软锰矿(主要成分为MnO 2,另含有少量铁、铝、铜、镍等金属化合物)作脱硫剂,通过如下简化流程既脱除燃煤尾气中的SO 2,又制得电池材料 MnO 2(反应条件已省略)。
请回答下列问题:
(1)上述流程脱硫实现了____________(选填下列字母编号)。
a .废弃物的综合利用
b .白色污染的减少
c .酸雨的减少
(2)KMnO 4+MnSO 4→MnO 2的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为____________。
(3)已知:25℃、101kPa 时,Mn(s)+O 2(g)=MnO 2(s) △H=-520kJ·mol -1
S(s)+O 2(g)=SO 2(g) △H="-297" kJ·mol -1
Mn(s)+S(s)+2O 2(g)= MnSO 4(s) △H="-1065" kJ·mol -1
SO 2与MnO 2反应生成无水MnSO 4的热化学方程式为:_______________________________。
(4)MnO 2可作超级电容器材料。
用惰性电极电解MnSO 4溶液可制得MnO 2其阳极的电极反应式是
__________________________________________________。
(5)MnO 2是碱性锌锰电池的正极材料。
碱性锌锰电池放电时,正极的电极反应式为:
____________________________________________________。
若以该电池为电源,以石墨作电极电解CuSO 4溶液,阴极析出铜,阳极产物是___________________。
【答案】 a c 2∶3 MnO 2(s)+ SO 2(g)= MnSO 4(s) △H="-248" kJ·mol-1 Mn 2++2H 2O-2e -=MnO 2+4H
+ MnO 2+H 2O+e -= MnO(OH)+OH - O 2、H 2SO 4
【解析】(1)白色污染主要是塑料等难降解的物质形成的,SO 2能形成酸雨,因此脱硫实现了废弃物的综合利用,同时也减少了酸雨形成,即答案选ac ;(2)KMnO 4+MnSO 4→MnO 2的反应中,根据化合价变化,
KMnO 4→MnO 2的化合价由+7降到+4降低4,+MnSO 4→MnO 2化合价由+2升到+4升高2,氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:3;(3)已知:热化学方程式①Mn(s)+O 2(g)=MnO 2(s) △H =-520kJ/mol ,②S(s)+O 2(g)=SO 2(g)
△H =-297kJ/mol ,③Mn(s)+S(s)+2O 2(g)=MnSO 4(s) △H =-1065kJ/mol ,则根据盖斯定律可知③-(①+③)即得到SO 2与MnO 2反应生成无水MnSO 4的热化学方程式MnO 2(s)+SO 2(g) =MnSO 4(s) △H=-248kJ/mol ;
(4)电解池中阳极失去电子发生氧化反应,则用惰性电极电解MnSO 4溶液可制得MnO 2,因此阳极是锰离子放电,
其阳极电极反应式是Mn 2++2H 2O -2e -=MnO 2+4H +;(5)原电池中负极失去电子,正极得到电子,因此碱性
锌锰电池放电时,正极是二氧化锰得到电子,则电极反应式是MnO 2+H 2O +e -=MnO(OH)+OH -;以石墨作电极
电解CuSO 4溶液。
阴极析出铜,则阳极为阴离子氢氧根放电,生成氧气,导致氢离子浓度增大,所以阳极的产物有O 2、H 2SO 4。