江苏省四校(姜堰中学、前中、淮阴中学、溧阳中学)2019届高三化学下学期联考试题(含解析)
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学下学期联考试题(含解析)
可能用到的相对原子质虽:H1 C12 N 14 0 16 Mg 24 Al27 S 32 K 39
选择题
单项选择题:本题包括10小题,每小题2分,共计20分。
每小题只有一个选项符合题意。
1.2018年是“2025中国制造”启动年,而化学与生活、人类生产、社会可持续发展密切相关,下列有关化学知识
的说法错误的是A. 高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维,光导纤维遇强碱会“断路”
B. 我国发射“嫦娥三号”卫星所使用的碳纤维,是一种非金属材料
C. 用聚氯乙烯代替木材,生产快餐盒,以减少木材的使用
D. 碳纳米管表面积大,可用作新型储氢材料
【答案】C
【解析】
【详解】A.二氧化硅能够与氢氧化钠等强碱反应生成硅酸钠和水,所以高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维,二氧化硅能够被碱腐蚀而造成断路,A正确;
B.碳纤维是碳的一种单质,属于非金属材料,B正确;
C.聚氯乙烯难降解,大量使用能够引起白色污染,且聚氯乙烯塑料有毒不能用于食品包装以及生产快餐盒等,C错误;
D.碳纳米管表面积大,据有较大的吸附能力,所以可以用作新型储氢材料,D正确;
答案选C。
2.下列有关化学用语表示正确的是
A. 中子数力79、质子数为55的铯(Cs )原子Cs
B. 氮气分子的电子式:
C. HOCH2COOH缩聚物的结构简式:
D. 氯离子的结构示意图:
【答案】D
【解析】
【详解】A项、中子数为79、质子数为55的铯(Cs)原子的质量数为134,该原子正确的表示方法为13455Cs,故A错误;
B项、氮气中存在氮氮三键,氮原子最外层达到8电子稳定结构,氮气的电子式为,故B错误;
C项、HOCH2COOH分子中含有羟基和羧基,HOCH2COOH能够发生缩聚反应生成
,故C错误;
D项、氯原子的质子数为17,最外层电子数为7,易得到1个电子形成氯离子,氯离子的离子结构示意图为,故D正确。
故选D。
【点睛】本题考查化学用语,涉及离子结构示意图、电子式、结构简式的判断,注意掌握常见的化学用语的概念及表示方法,注意化学用语规范表达是解答关键。
3.下列有关物质性质与用途具有对应关系的是
A. Si02熔点很高,可用于制造坩埚
B. NaOH能与盐酸反应,可用作制胃酸中和剂
C. Al(OH)3是两性氢氧化物,氢氧化铝胶体可用于净水
D. HCHO可以使蛋白质变性,可用于人体皮肤伤口消毒
【答案】A
【解析】
【分析】
物质的性质决定物质的用途,据性质与用途的对应关系分析。
【详解】A项:SiO2用于制造坩埚,利用了SiO2高熔点的性质,A项正确;
B项:虽然NaOH能与盐酸反应,但其碱性太强,不能作胃酸中和剂,B项错误;
C项:氢氧化铝胶体用于净水,是胶体的强吸附性,与其两性无关,C项错误;
D项:HCHO能使人体蛋白质变性,但其毒性太强,不能用于皮肤伤口消毒,D项错误。
本题选A。
4.室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A. 0.1mol·L-1KHSO3溶液:Na+、NH4+、H+、SO42-
B. 0.1mol·L-1H2SO4溶液:Mg2+、K+、Cl-、NO3-
C. 0.1mol·L-1Na2SO3溶液:Ba2+、K+、ClO-、OH-
D. 0.1mol·L-1Ba(OH)2溶液:NH4+、Na+、Cl-、HCO3-
【答案】B
【解析】
【详解】A项、溶液中H+与KHSO3反应,不能大量共存,故A不选;
B项、0.1mol·L-1H2SO4溶液中该组离子之间不反应,能大量共存,故B正确;
C项、ClO-具有强氧化性,碱性条件下会将Na2SO3氧化,不能大量共存,故C不选;
D项、NH4+和HCO3-会与Ba(OH)2反应,不能大量共存,故D不选。
故选B。
【点睛】本题考查离子共存,侧重分析与应用能力的考查,注意复分解反应、氧化还原反应的判断,把握习题中的信息及离子之间的反应为解答的关键。
5.炼油厂的废碱液含有废油、苯酚钠、碳酸钠等,实验室通过以下两个步骤处理废碱液获取氢氧化钠固体。
下列说法正确的是
A. 用装置甲制取CO2并通入废碱液
B. 用装置乙从下口放出分液后上层的有机相
C. 用装置丙分离水相中加入Ca(OH)2产生的CaCO3
D. 用装置丁将滤液蒸发结晶得到NaOH固体
【答案】C
【解析】
【分析】
A、碳酸钙与硫酸反应生成硫酸钙微溶,包裹在碳酸钙的表面;
B、分液时避免上下层液体混合;
C、CaCO3不溶于水;
D、在蒸发皿中蒸发结晶。
【详解】A项、浓硫酸溶于水放热,且碳酸钙与硫酸反应生成硫酸钙微溶,包裹在碳酸钙的表
面,不利用气体的制备,应选盐酸与碳酸钙反应,故A错误;
B项、分液时避免上下层液体混合,则先从下口放出下层液体,后从上口倒出上层的有机相,
故B错误;
C项、CaCO3不溶于水,则图中过滤装置可分离,故C正确;
D项、在蒸发皿中蒸发结晶,不能在烧杯中蒸发结晶,且烧杯不能直接加热,故D错误。
故选C。
【点睛】本题考查化学实验方案的评价,侧重分析与实验能力的考查,注意实验的评价性分
析,把握实验装置的作用、气体的制备、混合物分离提纯、实验技能为解答的关键。
6.下列指定反应的离子方程式正确的是()
A. 澄清石灰水与过量苏打溶液混合:Ca2++2OH-+2HCO3-=CaCO3↓+CO32-+2H2O
B. 少量SO2通入饱和的漂白粉溶液中:C1O-+SO2+H2O=SO42-+2H++Cl-
C. 向热的稀硫酸中加入铜粉并鼓入空气:2Cu+4H++O22Cu2++2H2O
D. 向酸性高锰酸钾溶液中滴加少量双氧水:7H2O2+2MnO4-+6H+=2Mn2++6O2↑+10H2O
【答案】C
【解析】
【详解】A.苏打为碳酸钠,则澄清石灰水与过量苏打溶液反应的离子方程式为:Ca2++ CO32-=CaCO3↓,故A错误;
B.次氯酸根离子具有强氧化性,能将SO2氧化成SO42-,CaSO4微溶于水,则少量SO2通入饱和的漂白粉溶液中,反应的离子方程式为Ca2++ClO-+SO2+H2O=CaSO4↓+2H++Cl-,故B错误;
C.向热的稀硫酸中加入铜粉并鼓入空气,反应生成硫酸铜和水,离子方程式为
2Cu+4H++O22Cu2++2H2O,故C正确;
D. 向酸性高锰酸钾溶液中滴加少量双氧水,离子方程式5H2O2+2MnO4-+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O,故D错误,答案选C。
【点睛】本题考查离子方程式的正误判断,明确反应实质是解题关键,注意反应物用量对反应的影响,题目难度中等。
解题时容易把苏打误认为碳酸氢钠,为易错点。
7.Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,易被 H2还原。
以NaOH 溶液为电解质,制备 Na2FeO4的原理如图所示,在制备过程中需防止FeO42-的渗透。
下列说法不正确
A. 电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出
B. 铁电极上的主要反应为:Fe-6e-+8OH-= FeO42-+4H2O
C. 电解一段时间后,Ni电极附近溶液的pH减小
D. 图中的离子交换膜为阴离子交换膜
【答案】C
【解析】
【分析】
由电解示意图可知,铁电极为阳极,阳极上铁失去电子发生氧化反应生成FeO42-,电极反应式为Fe-6e-+8OH-= FeO42-+4H2O,镍电极为阴极,阴极上水得电子发生还原反应生成氢气,电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,根据题意Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,易被H2还原,电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,防止Na2FeO4与H2反应使产率降低。
【详解】A项、镍电极上氢离子放电生成氢气,电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,氢气具有还原性,根据题意Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,易被H2还原,电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,防止Na2FeO4与H2反应使产率降低,故A正确;
B项、阳极上铁失电子发生氧化反应生成FeO42-,电极反应式为Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O,故B 正确;
C项、镍电极上氢离子放电生成氢气,电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,由于有OH-生成,电解一段时间后,Ni电极附近溶液的pH增大,故C错误;
D项、铁是阳极,电极反应式为Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O,Ni电极上氢离子放电,电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,氢氧根离子向阳极移动,图中的离子交换膜应选用阴离子交换膜,故D正确。
故选C。
【点睛】本题考查电解池原理,明确各个电极上发生的反应是解本题关键。
8.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的简单氢化物是一种情洁能源,X的氧化物是形成酸雨的主要物质之一,Y是非金属性最强的元素,Z的原子半径是所有短周期金属元素中最大的。
下列说法不正确的是
A. W与Y两种元素既可以形成共价化合物,又可以形成离子化合物
B. Y的简单氢化物的热稳定性比W的强
C. Z的简单离子与Y的简单离子均是10电子微粒
D. Z的最高价氧化物的水化物和X的简单氢化物的水化物均呈碱性
【答案】A
【解析】
【分析】
短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的简单氢化物是一种情洁能源,则W为C元素;Y是非金属性最强的元素,则Y是F元素;X的氧化物是形成酸雨的主要物质之一,则X为N元素;Z的原子半径是所有短周期金属元素中最大的,则Z是Na元素。
【详解】A项、W为C元素,Y是F元素,两种元素只能形成共价化合物CF4,故A错误;
B项、元素非金属性越强,氢化物稳定性越强,F元素非金属性强于C元素,则氟化氢的稳定性强于甲烷,故B正确;
C项、Na+与F—的电子层结构与Ne原子相同,均是10电子微粒,故C正确;
D项、NaOH是强碱,水溶液呈碱性,NH3溶于水得到氨水溶液,溶液呈碱性,故D正确。
故选A。
【点睛】本题考查原子结构与元素周期律,侧重分析与应用能力的考查,注意元素化合物知识的应用,把握原子结构、元素的位置、原子序数来推断元素为解答的关键。
9.在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A. MgCO3MgCl2(aq)Mg
B. NaCl(aq) NaHCO3(s)Na2CO3(s)
C. SiO2Si SiCl4
D. AgNO3 [Ag(NH3)2]OH(aq)Ag
【答案】D
【解析】
【详解】A项、电解氯化镁溶液得到氢氧化镁,电解熔融的氯化镁才能得到单质镁,故A错误;B项、氯化钠溶液与二氧化碳不能反应,应先向氯化钠溶液通入氨气,再通入二氧化碳才能制得碳酸氢钠,不能一步实现反应,故B错误;
C项、硅与盐酸不能反应,硅与氯气在高温条件下发生反应生成四氯化硅,故C错误;
D项、硝酸银与氨水反应制得银氨溶液,麦芽糖中含有醛基,在共热条件下与银氨溶液发生银镜反应制得银,故D正确。
故选D。
【点睛】本题综合考查元素化合物知识,侧重于分析能力的考查,注意把握物质的性质以及转化的特点、反应条件是解答关键。
10.下列说法正确的是
A. 常温下,向0.1mol·L-1的醋酸溶液中加水稀释,溶液中c(H+)/c(CH3COOH)减小
B. 反应N 2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H<0达平衡后,降低温度,正反应速率增大、逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动
C. 镀锌铁板是利用了牺牲阳极的阴极保护法来达到防止腐蚀的目的
D. 电解精炼铜时,阳极泥中含有Zn、Fe、Ag、Au等金属
【答案】C
【解析】
【详解】A. 常温下,向0.1mol·L-1的醋酸溶液中加水稀释,c(H+)、c(CH3COOH)均减小,因为稀释过程促进醋酸的电离,所以溶液中c(H+)/c(CH3COOH)增大,A错误;
B. 反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H<0达平衡后,降低温度,正反应速率减小、逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动,B错误;
C.镀锌铁板在空气中会形成原电池,锌做负极被腐蚀,铁做正极被保护,是利用了牺牲阳极的阴极保护法来达到防止腐蚀的目的,C正确;
D. 电解精炼铜时,粗铜做阳极,精铜做阴极,锌、铁比铜活泼,所以失电子变为离子,阳极泥中含有Ag、Au 等金属,D错误;
综上所述,本题选C。
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,但只要选错一个,该小题就得0分。
11.一种具有除草功效的有机物的结构简式如下图所示。
下列有关该化合物的说法正确的是
A. 该有机物在空气中能稳定存在
B. 分子中含有2个手性碳原子
C. 1 mol该化合物与足量浓溴水反应,最多消耗4molBr2
D. 1 mol该化合物与足量NaOH溶液反应,最多消耗4molNaOH
【答案】CD
【解析】
【分析】
由图可知该有机物含有的官能团为碳碳双键、醚键、酚羟基和酯基,有机物表现酚、烯烃及酯的性质。
【详解】A项、该有机物中含有酚羟基,该有机物露置在在空气中酚羟基易被氧化,故A错误;B项、连4个不同基团的C为手性碳原子,该有机物分子中只有与苯环、酯基直接相连的1个C为手性碳原子,故B错误;
C项、酚-OH的邻对位与溴水发生取代,碳碳双键与溴水发生加成反应,则1 mol该化合物与足量浓溴水反应,最多消耗4 mol Br2,故C正确;
D项、酚羟基、酯基均与NaOH溶液反应,1 mol该化合物与足量NaOH溶液反应,最多消耗4 mol NaOH,故D正确。
故选CD。
【点睛】本题考查有机物的结构与性质,侧重常见有机物性质及迁移应用能力的考查,把握官能团与性质的关系为解答的关键。
12.下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是
A. A
B. B
C. C
D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A项、试纸变为蓝色,说明NO3-被铝还原生成氨气,故A错误;
B项、制备氢氧化铜悬浊液时,加入的氢氧化钠溶液不足,因此制得的悬浊液与有机物Y不能反应,无法得到砖红色沉淀,故B错误;
C项、能否产生沉淀与溶度积常数无直接的关系,有碳酸钡沉淀的生成只能说明Qc(BaCO3)>K sp(BaCO3),不能比较K sp(BaSO4)、K sp(BaCO3),故C错误;
D项、H2O2溶液与酸化的氯化亚铁溶液发生氧化还原反应,反应生成的Fe3+能做催化剂,催化H2O2分解产生O2,溶液中有气泡出现,故D正确。
故选D。
【点睛】本题考查化学实验方案的评价,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识与实验的结合,把握离子检验、物质的性质、实验技能为解答关键。
13.根据下列图示所得出的结论正确的是
A. 图甲是在不同温度下三个恒容容器中反应2H 2(g)+CO(g) CH3OH(g) ΔH<0的平衡曲线,曲线X对应的温度相对较高
B. 图乙是一定温度下三种碳酸盐MCO3(M:Mg2+、Ca2+、Mn2+)的沉淀溶解平衡曲线,a点可表示MgCO3的不饱和溶液,且c(Mg2+)<c(CO32-)
C. 图丙为MOH和ROH两种一元碱水溶液在常温下分别加水稀释时pH的变化曲线,可知ROH
是强碱
D. 图丁为两个容器中在不同的压强下各投入1 mol CH4和1 molCO2所发生反应CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H 2(g)的平衡曲线,N点化学平衡常数K=1
【答案】BC
【解析】
【分析】
应用平衡移动原理,分析外因对化学平衡、沉淀溶解平衡、电离平衡的影响,判断由图象得出的结论是否正确。
【详解】A项:在图甲中作任一垂线,与三曲线各有一交点,表明在反应物比例相同时,X曲线对应温度下CO平衡转化率较高。
因反应的ΔH<0,故X曲线对应温度较低,A项错误;
B项:过a点作垂线,与MgCO3直线有交点(饱和溶液)。
可见,在c(CO32-)相同时,a点溶液中c(Mg2+)比饱和溶液中的小,为不饱和溶液。
a点时-lg c(Mg2+)> -lg c(CO32-),则c(Mg2 2-),B项正确;
+)<c(CO
3
C项:图丙中ROH加水稀释10倍、100倍或1000倍时,溶液pH减小1、2或3,则ROH是强碱,C项正确;
D项:化学平衡常数只与温度有关,N点的平衡常数可用M点计算。
平衡时CH4(g)、CO2(g)的浓度都是0.5mol/L,CO(g)、H2(g)的浓度都是1 mol/L,则K=4,D项错误。
本题选BC。
【点睛】解答图象问题,首先要看清横纵坐标表示的物理量,结合化学原理分析变化原因;
其次要关注图象中特殊点(起点、转折点、交点等)的含义。
14.25℃时,配制一组c(PO43-)+c(HPO42-)+c(H2PO4-)+c(H3PO4)=0.100mol·L-1的H3PO4和NaOH 混合溶液,溶液中部分微粒的物质的量的浓度随pH的变化曲线如图所示。
下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是
A. pH=6 的溶液中:c(H3PO4)+c(HPO42-)>c(H2PO4-)
B. pH=7 的溶液中:c(Na+)>2c(HPO42-)>c(H2PO4-)
C. c(Na+)=0.100 mol·L-1的溶液中:c(H3PO4)=2c(PO43-)<c(HPO42-)
D. c(H3PO4)=c(H2PO4-)的溶液中:c(Na+)<0.lmol·L-1+ 2c(PO43-)+c(HPO42-)
【答案】BD
【解析】
【详解】A项、由图可知,pH=6的溶液中主要以H2PO4-和HPO42-的形式存在,H3PO4的浓度很小,且c(H2PO4-)>c(HPO42-),故A错误;
B项、由图可知,pH=7.2时,溶液中c(HPO42-)=c(H2PO4-),则pH=7的溶液中c(H2PO4-)略大于c(HPO42-),2c(HPO42-)一定大于c(H2PO4-);溶液中存在电荷守恒c(H+)+c(Na+)=2c (HPO42-)+c(H2PO4-)+c(OH-)+3c(PO43-),pH=7的溶液(H+)=c(OH-),则溶液中c(Na+)>2c(HPO42-)>c(H2PO4-),故B正确;
C项、依据溶液中物料守恒可c(Na+)=0.100mol/L溶液中为NaH2PO4溶液,由图可知,NaH2PO4溶液中的物料守恒关系为c(Na+)= c(HPO42-)+c(H2PO4-)+ c(H3PO4)+ c(PO43-),电荷守恒关系为c(H+)+c(Na+)=2c(HPO42-)+c(H2PO4-)+ 3c(PO43-)+c(OH-),两者相减可得c (H+)—c(OH-)= c(HPO42-)+2c(PO43-)—c(H3PO4),因为溶液显酸性,c(H+)>c(OH-),c(HPO42-)+2c(PO43-)—c(H3PO4)>0,c(HPO42-)+2c(PO43-)>c(H3PO4),故C错误;
D项、c(PO43-)+c(HPO42-)+c(H2PO4-)+c(H3PO4)=0.100mol·L-1,c(H3PO4)=c(H2PO4-)的溶液电荷守恒关系为c(H+)+c(Na+)=2c(HPO42-)+c(H2PO4-)+3c(PO43-)+ c(OH-)= c(HPO42-)+2c(PO43-)—c(H3PO4)+c(OH-)+0.100,c(Na+)+ c(H+)—c(OH-)+c(H3PO4)=0.lmol·L-1+ 2c(PO43-)+c(HPO42-),因为c(H3PO4)>0,溶液显酸性,(H+)>c(OH-),则c(Na+)<0.lmol·L-1+ 2c(PO43-)+c(HPO42-),故D正确。
故选BD。
【点睛】本题考查水溶液中的离子平衡,明确盐的水解、盐的水解原理及其影响为解答关键,注意掌握电荷守恒、物料守恒在判断离子浓度大小中的应用是解答关键。
15.—定温度下,有两个容积均为2.0L的恒容密闭容器中Ⅰ和Ⅱ,向Ⅰ中加入1 molCO和2 mol
H 2,向Ⅱ加入2 molCO和4molH2,均发生下列反应并建立平衡:CO(g)+2H2CH3OH(g),测得不同温度下CO的平衡转化率如图所示。
下列说法正确的是
A. 该反应的△H>0
B. N点的化学平衡常数K=0.59
C. L、M两点容器内压强:p(M)>2p(L)
D. 向N点平衡体系中再加入1molCH3OH,建立新平衡时被分解的CH3OH的物质的量的小于0.4 mol
【答案】CD
【解析】
试题分析:A.图像分析可知,CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),反应中CO转化率随温度升高减小,说明升温逆向移动,逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,H<0,A错误;B.根据化学平衡三段式列式计算M点平衡浓度,CO的转化率为60%,
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),
起始量(mol/L) 1 2 0
变化量(mol/L) 0.6 1.2 0.6
平衡量(mol/L) 0.4 0.8 0.6
计算平衡常数,平衡常数随温度变化,M、N点温度相同,化学平衡常数相同,B错误;C.L、M两点容器内压强之比等于气体的物质的量之比等于1:2,P(M)= 2P(L),但温度升高,M点压强增大,P(M) > 2P(L),C正确;D.N点平衡体系中再加入1 mol CH3OH,相当于Ⅰ中再加入1molCO和2molH2,最后达到平衡状态和Ⅱ中加入2molCO和4molH2的平衡状态相同甲醇最后平衡状态为1.2mol,CO转化率60%,则相当于逆向进行甲醇分解率为40%,加入1mol甲醇增大压强平衡正向进行,则分解率小于40%,分解的甲醇小于0.4mol,D正确,答案选CD。
考点:考查化学平衡的计算
非选择题
16.As2O3在医药、电子等领域有重要应用。
某含砷元素(As)的工业废水经如下流程转化为粗As2O3。
(1)“碱浸”的的离子方程式___________________。
(任写一个)
(2)通入氧气的作用______________________。
(3)“沉砷”是将砷元素转化为Ca5(AsO4)3OH沉淀,发生的主要反反应:
a.Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)△H<0
b.5Ca2++OH-+3AsO 43-Ca5(AsO4)3OH △H>0
研究表明:“沉砷”的最佳温度适85℃。
高于85℃后,随温度升高,沉淀率下降,其原因是_______。
(4)“还原”过程反应的化学方程式是_____________________________。
(5)“还原”后加热溶液,H3ASO3分解为As2O3,同时结晶得到粗As2O3. As2O3在不同温度和不
同浓度硫酸中的溶解度(S)曲线如图所示。
为了提高粗As2O3的沉淀率,“结晶”过程进行的操作是______。
(6)下列说法中,正确的是____________(填字母)。
a.粗As2O3中含有 CaSO4
b.工业生产中,滤液2可循环使用,提高砷的回收率
c.通过先“沉砷”后“酸化”的顺序,可以达到富集砷元素的目的
【答案】 (1). H3AsO4+3OH-=AsO43-+3H2O (2). 将AsO33-氧化生成AsO43- (3). 温度升高,反应a平衡逆向移动,c(Ca2+)下降,反应b平衡逆向移动,Ca5(AsO4)3OH沉淀率下降(4). H3AsO4+H2O+SO2=H3AsO3+H2SO4 (5). 调硫酸浓度约为7mol·L-1,冷却至25℃,过滤(6). abc
【解析】
【分析】
由流程图可知,向工业废水加入氢氧化钠碱浸,H3AsO4、H3AsO3与氢氧化钠溶液反应生成Na3AsO4、Na3AsO3,向Na3AsO4和Na3AsO3的混合溶液中通入氧气,氧气将Na3AsO3氧化为Na3AsO4,再加入石灰乳沉砷得到Ca5(AsO4)3OH沉淀,用稀硫酸溶解沉淀,生成H3AsO4溶液和硫酸钙沉淀,过滤,向H3AsO4溶液中通入二氧化硫,二氧化硫将H3AsO4还原为H3AsO3,加热H3AsO3溶液,H3AsO3分解为As2O3,加入浓度约为7mol•L-1的硫酸,冷却至25℃,过滤,得粗As2O3。
【详解】(1)H3AsO4与氢氧化钠反应转化为Na3AsO4反应的化学方程式H3AsO4+3NaOH=Na3AsO4+3H2O,故答案为:H3AsO4+3NaOH=Na3AsO4+3H2O;
(2)向Na3AsO4和Na3AsO3的混合溶液中通入氧气,氧气将Na3AsO3氧化为Na3AsO4,故答案为:将AsO33-氧化生成AsO43-;
(3)反应a为放热反应,升高温度反应a平衡逆向移动,c(Ca2+)下降,反应b平衡逆向移动,Ca5(AsO4)3OH沉淀率下降,故答案为:温度升高,反应a平衡逆向移动,c(Ca2+)下降,反应b平衡逆向移动,Ca5(AsO4)3OH沉淀率下降;
(4)“还原”过程中二氧化硫将H3AsO4还原为H3AsO3,自身被氧化生成硫酸,反应为:
H3AsO4+H2O+SO2=H3AsO3+H2SO4,故答案为:H3AsO4+H2O+SO2=H3AsO3+H2SO4;
(5)由图2可知,硫酸浓度约为7mol•L-1,25℃时As2O3的沉淀率最大,易于分离,故为了提高粗As2O3的沉淀率,调硫酸浓度约为7mol•L-1,冷却至25℃,过滤,故答案为:调硫酸浓度约为7mol•L-1,冷却至25℃,过滤;
(6)a、钙离子未充分除去,粗As2O3中含有CaSO4,正确;
b、滤液2为硫酸,可循环使用,提高砷的回收率,正确;
c、通过先“沉砷”后“酸化”的顺序,可以达到富集砷元素的目的,正确;
abc正确,故答案为:abc。
【点睛】注意对工艺流程中反应原理的分析,注意氧化还原反应、对条件的控制选择的理解是解题的关键。
17.根据文献报道,醛基可和双氧水发生如下反应:
为了合成一类新药,选择了下列合成路线(部分反应条件已略去)
(1)C中除苯环外能团的名称为____________________。
(2)由D生成E的反应类型为_____________________。
(3)生成B的反应中可能会产生一种分子式为C9H5O4Cl2的副产物,该副产物的结构简式为
_________。
(4)化合物C有多种同分异构体,请写出符合下列条件的结构简式:___________________。
①能与FeCl3溶液发生显色反应
②核磁共振氢谱图中有3个吸收峰
(5)写出以和CH3OH为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)___________。
【答案】(1). 氯原子、羟基(2). 加成反应(3).
(4). (5).
【解析】
【分析】
由有机物的转化关系可知,与KMnO4或K2Cr2O7等氧化剂发生氧化反应生成,在酸性条件下,与甲醇共热发生酯化反应生成
,则B为;与LiAlH4反应生成,则C为;发生氧化反应生成,与双
氧水发生加成反应生成,酸性条件下与ROH反应生成,则F 为。
【详解】(1)C的结构简式为,含有的官能团为氯原子和羟基,故答案为:氯原子、羟基;
(2)由D生成E的反应为与双氧水发生加成反应生成,故答案为:加成反应;(3)由副产物的分子式为C9H5O4Cl2可知,在酸性条件下,与甲醇共热发生酯化反应生成,则副产物的结构简式为,故答案为:;(4)化合物C的同分异构体能与FeCl3溶液发生显色反应,说明分子中含有酚羟基,核磁共振氢谱图中有3个吸收峰说明结构对称,结构简式为,故答案为:;(5)由题给转化关系可知,在酸性条件下,与甲醇共热发生酯化反应生成,与LiAlH4反应生成,
催化氧化生成,与过氧化氢发生加成反应生成
,合成路线如下:
,
故答案为:。
【点睛】本题考查有机化学基础,解题的关键是要熟悉烃的各种衍生物间的转化关系,不仅要注意物质官能团的衍变,还要注意同时伴随的分子中碳、氢、氧、卤素原子数目以及有机物相对分子质量的衍变,这种数量、质量的改变往往成为解题的突破口。
18.过一硫酸氢钾复合盐(KHSO4·2KHSO5·K2SO4)常用作漂白剂和消毒剂,其制备流程如下:
(1)反应Ⅰ的化学方程式为:H 2O2+H2SO4H2SO5+ H2O,△H<0;则反应Ⅱ中K2CO3与H2SO5反应生成KHSO5的化学方程式为_____________。
(2)生产原料的理论比值[n(H2O2):n(H2SO4)]为0.4:1,但实际生产最佳投料比为 0.6:1,其原因是_________________。
(3)过一硫酸氢钾复合盐可以处理废水中的H2S。
己知:25℃,H2S的电离常数K a1=1.1×10-7,K a2=1.3×10-13由于电离常数值极小,H2S水溶液中H2S的平衡浓度近似等于H2S的初始浓度。
0.090 mol·L-1H2S溶液的pH=4,该溶液中c(S2-)=________________。
(4)准确称取3.350g复合盐样品配制成250mL溶液,取25.00 mL置于锥形瓶中,加入适量的稀硫酸和足量的KI溶液,摇匀后置于暗处,充分反应后,加入少量淀粉溶液,用0.1000 mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消粍标准溶液20.00 mL。
计算复合盐中有效成分KHSO5的质量分数。
(写出计算过程)(已知:HSO5- I2 S4O62-)________________________。
【答案】 (1). 2H2SO5+K2CO3=2KHSO5+CO2↑+H2O (2). 硫酸与双氧水反应放热,促使双氧
水部分分解(3). 1.29×10-13mol·L-1(4). HSO5-+2I-+H+=SO42-+I2+H2O,I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,KHSO5〜I2〜2Na2S2O3,n(Na2S2O3)=0.1000 mol·L-1×20.00×10-3L=0.002mol,n(I2)=l/2n(Na2S2O3)=l/2×0.002mol=0.00lmol,n(KHSO5)=n(I2)= 0.00lmol,m(KHSO5)= 0.001mol×l 52g/mol=0.152g,(KHSO5)=(0.152g/3.350g)×250mL/25.00mL×100%=45.37%
【解析】
【分析】
由题给流程图可知,8.5mol/L浓硫酸与30%H2O2反应,浓硫酸部分转化为过硫酸H2SO5和水,H2SO5与K2CO3反应生成过硫酸氢钾、二氧化碳和水,所得溶液经结晶、过滤得到过一硫酸氢钾复合盐KHSO4·2KHSO5·K2SO4。
【详解】(1)反应Ⅱ中K2CO3与H2SO5反应生成KHSO5、二氧化碳和水,反应的化学方程式为2H2SO5+K2CO3=2KHSO5+CO2↑+H2O,故答案为:2H2SO5+K2CO3=2KHSO5+CO2↑+H2O;
(2)由题意可知反应Ⅰ为放热反应,反应放出的热量使反应温度升高,H2O2受热易分解,所以实际生产中为保证反应进行选择的最佳投料比为 0.6:1,故答案为:硫酸与双氧水反应放热,促使双氧水部分分解;
(3)25℃,H2S的水溶液中有如下关系:K a1×K a2=×=,由题意可知溶液中c(H+)=1×10-4mol/L,c(H2S)=0.090 mol/L,则溶液中
c(S2—)==≈1.29×10-13 mol/L,故答案为:1.29×10-13 mol/L;
(4)由题意可知测定过程中发生了如下反应:HSO5-+2I-+H+=SO42-+I2+H2O,I2+2S2O32-=2I-+
S4O62-,由方程式可得如下关系:KHSO5〜I2〜2Na2S2O3,n(Na2S2O3)=0.1000
mol·L-1×20.00×10-3L=0.002mol, n(KHSO5)=n(Na2S2O3)=×0.002mol=0.00lmol,m(KHSO5)= 0.001mol×l 52g/mol=0.152g,(KHSO5)=×100%=45.37%,故答案为:45.37%。
【点睛】本题以物质制备为载体,考查了物质制备、物质的性质,电离平衡计算和多步方程式的计算,注意对流程的分析理解,注意电离常数的整合以及多步方程式计算的方法是解答关键。
19.以软锰矿(主要成分为MnO2,还含有少量的Fe2O3、FeO、Al2O3和SiO2)为原料制备马日夫
盐[Mn (H2PO4)2·2H2O(磷酸二氢锰)]的主要实验流程如下:
(1)用MnO2“氧化”时发生反应的离子方程式为____________________。
(2)如何检验“沉锰”已完成____________________。
(3)加入BaCO3除SO42-,需控制温度在70〜80℃,应采取的加热方式为_________________。
(4)铁离子的萃取率与接触时间和溶液的pH之间的关系如图1、2所示,则应选择的接触时间为___;pH>1.7,铁离子的萃取率急剧下降的原因可能为_______________。
(5)结合如图3的溶解度曲线,请补充完整由浸锰得到的溶液制备MnSO4·H2O的实验方案:边搅拌边先向溶液中滴加_____,控制温度在80℃〜90℃之间蒸发结晶,_________。
(实验中须使用的试剂有:双氧水、MnCO3粉末、80℃〜90℃的蒸馏水;除常用仪器外须使用的仪器:真空干燥箱)[已知该溶液中pH=7.8时Mn(OH)2开始沉淀:pH=5.0 时Fe(OH)3、Al(OH)
沉淀完全,pH=8.8时Fe(OH)2沉淀完全]。
3
【答案】 (1). 2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++2H2O+Mn2+ (2). 在上层消液中继续滴如Na2CO3溶液,若无沉淀生成则说明沉锰已经完成 (3). 70〜80℃的热水浴加热 (4). 60分钟 (5). pH>1.7铁离子水解生成Fe(OH)3沉淀 (6). 适量的双氧水 (7). 再向滤液中加入MnCO3粉末调节溶液的pH至 5.0<pH<7.8,过滤洗涤,将滤液与洗涤液合并;趁热过滤,得到MnSO4·H2O,用80℃〜90℃的蒸馏水洗涤2〜3次,放在真空干燥箱中低温干燥
【解析】
【分析】
由流程可知,向软锰矿浆和稀硫酸混合物中通入二氧化硫,得到含有金属阳离子Mn2+、Fe2+、Al3+的溶液,加入二氧化锰将溶液中Fe2+氧化为Fe3+,加入有机萃取剂,萃取分液除去Fe3+,加。