2020届全国学海大联考新高考原创考前信息试卷(二十四)化学
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2020届全国学海大联考新高考原创考前信息试卷(二十四)
化学
★祝考试顺利★
注意事项:
1、考试范围:高考范围。
2、试题卷启封下发后,如果试题卷有缺页、漏印、重印、损坏或者个别字句印刷模糊不清等情况,应当立马报告监考老师,否则一切后果自负。
3、答题卡启封下发后,如果发现答题卡上出现字迹模糊、行列歪斜或缺印等现象,应当马上报告监考老师,否则一切后果自负。
4、答题前,请先将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色签字笔填写在试题卷和答题卡上的相应位置,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
用2B铅笔将答题卡上试卷类型A后的方框涂黑。
5、选择题的作答:每个小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选择题答题区域的答案一律无效。
6、主观题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域的答案一律无效。
如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。
不按以上要求作答无效。
7、保持答题卡卡面清洁,不折叠,不破损,不得使用涂改液、胶带纸、修正带等。
8、考试结束后,请将本试题卷、答题卡、草稿纸一并依序排列上交。
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。
)
1.能源与可持续发展密切相关。
下列说法正确的是()
A. 直接开采的化石燃料完全燃烧不会造成大气污染
B. 从海洋中开采的“可燃冰”释放出的气体与天然气成分相同
C. 二氧化碳、水通过人工光合作用生成有机物同时放出能量
D. “干热岩体”(温度大于200℃高温岩体)能源属于化石能源
2.下列过程中只发生物理变化的是()
A. 明矾净水
B. 暖宝宝(含铁粉等)发热
C. 四氯乙烯清洗油污
D. 发黑银器(Ag2S)恢复光亮
3.有机物(a)、(b)能发生如图转化关系。
下列说法错误的是()
A. (a)、(b)互为同分异构体
B. (b)能使酸性KMnO4溶液褪色
C. 1mol(b)与H2加成为C8H16需消耗4molH2
D. (a)、(b)分子中所有原子均处于同一平面
4.下列说法正确的是()
A. 粗铜电解精炼时,粗铜作阳极,纯铜作阴极
B. 保护钢铁闸门时,可在钢铁闸门水下部分镶嵌铜锭
C. 甲醇燃料电池供电,化学能100%转化为电能
D. 电凝聚法处理废水时,铁作阴极,石墨作阳极
5.设N A为阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是()
A. 0.2mol丁烷完全裂解生成乙烯的分子数一定为0.2N A
B. 13gNaN3爆炸分解为Na和N2,转移电子数为0.2N A
C. 1L0.1mol·L-1(NH4)2SO3溶液中,含NH4+数目为0.2N A
D. 0.2molN2O4充入密闭容器中,产生气体分子总数为0.4N A
6.亚硝酸钙[Ca(NO2)2]是易溶于水的无色晶体,可用作水泥硬化促进剂和防冻阻锈剂等。
实验室可通过反应Ca(NO3)2+CaFe2O4+NO→Ca(NO2)2+Fe2O3(未配平)制备高纯度的亚硝酸钙,装置如图所示:
下列说法错误的是()
A. 装置b中盛放的试剂为浓硫酸
B. 向烧瓶中加人稀硝酸前需打开K
C. 装置e主要用于除去尾气中的NO
D. d中每生成1 mol Ca(NO2)2,转移mol电子
7.下列化学方程式能表达反应颜色变化的是()
A. 发黄的浓硝酸中通入O2,黄色逐渐褪去:4NO2+O2+2H2O=4HNO3
B. 向FeBr2溶液中滴入少量氯水,溶液变棕黄:FeBr2+Cl2=FeCl2+Br2
C. 用两个铁电极电解CuCl2溶液,溶液颜色变浅:CuCl2 Cu+Cl2↑
D. 吸有NO2的注射器,堵住针头增大容积红棕色变浅:2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)
8.分子式为C6H10O4的二元羧酸共有(不考虑立体异构)()
A. 8种
B. 9种
C. 10种
D. 11种
9.(CH3)3CBr水解反应的能量与反应进程如图所示:下列说法正确的是()
A. 三步反应△H均小于0
B. 反应的中间体只有1种
C. 第①步的反应速率最快
D. 第②步反应的活化能最小
10.W、X、Y、Z是同周期主族元素,Y的最外层电子数是X次外层电子数的3倍,四种元素与锂组成的盐是一种新型的锂离子电池的电解质(结构如图,箭头指向表示共同电子对由W 提供)。
下列说法不正确的是()
A. W的非金属性比Y的强
B. 在该物质中Ⅹ原子满足8电子稳定结构
C. 该物质中含离子键和共价键
D. Z的氧化物都易溶于水中
11.锌铁氧化还原液流电池工作原理如图所示
下列说法正确的是()
A. 膜Ⅹ、膜Y分别是阴离子、阳离子交换膜
B. 放电时,M极上的电势比N极上的高
C. 放电时,负极电极反应式为:Zn+4OH--2e=Zn(OH)42-
D. 充电时,阳极电极反应式为:Fe3++e-=Fe2+
12.室温下,用0.1mol·L-1的NaOH溶液分别滴定相同浓度的弱酸HX、HY的稀溶液,其滴定曲线如图所示。
下列说法错误的是()
A. HX的酸性比HY的强
B. 滴定过程中,均可用酚酞作指示剂
C. 室温下,K a(HY)的数量级约为10-4
D. 滴定前,HY的体积为HX的两倍
选
项
实验目的实验过程
A 配制Fe(NO3)2溶液将Fe(NO3)2·9H2O溶于较浓硝酸,然后加水稀释
B 探究SO2的漂白性向盛有2ml黄色氯化铁溶液的试管中通入SO2,观察颜色变化
C 探究AgBr、AgI的溶
度积大小向2支盛有2mL不同浓度NaBr、Nal溶液的试管中分别滴入2滴相同浓度的AgNO3稀溶液,观察实验现象
D 探究催化剂对化学向2支试管中分别加入2mL0.01mol· L-1 KMnO4溶液,一支中加小粒MnSO4固体,
反应速率的影响然后2支试管中同时加入2mL0.1mol·L-1H2C2O4溶液,比较褪色时间快慢
A. A
B. B
C. C
D. D
14.常温下,改变0.1mol·L-1的富马酸(H2A)溶液的pH,溶液中的H2A、HA-、A2-的物质的量分
数δ(X)[ δ(X)= ]随pH的变化如图所示。
下列叙述正确的是()
A. pH=3.05时,c(H2A)=c(HA-)=c(OH-)
B. pH=4.0时,c(HA-)>C(H2A)>c(A2-)
C. 常温下,反应HA+OH A2+H2O的pK=9.51
D. 常温下,图中x点处:1g =0.72
二、非选择题(本题共6小题,共58分)
15.某实验小组利用甲酸钠(HCOONa)制备Na2S2O4并测定产品的纯度,实验装置(夹持、加热
仪器略)如图
回答下列问题
(1)盛放浓硫酸的仪器名称为________,写出浓H2SO4与Cu反应的化学方程式________ 。
(2)SO2与HCOONa、NaOH反应生成Na2S2O4和CO2,其离子方程式为________。
(3)图中虚线框中装置用于检验逸出气体中的CO2,a、b、c所盛放的试剂依次为
________、________、________。
(4)将反应液分离提纯得到Na2S2O4产品,取产品mg溶于水,并定容为100mL,取25.00mL
加入锥形瓶中,加入NaOH溶液及指示剂,用cmol·mol-1的K3[Fe(CN)6]标准溶液进行滴定
{4K3[Fe(CN)6]+2Na2S2O4+8NaOH=3K4[Fe(CN)6]+4Na2SO3+Na4[Fe(CN)。
6]+4H2O},滴定至终点时,
消耗标准液VmL。
则产品的纯度为________(写出计算式)。
16.用含锌废渣(主要含Zn以及少量S、Fe、Mn、(d等)制取氧化锌(ZnO)的工艺流程如图
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,锌、铁的浸出率如图(a)所示,应控制浸取终点的pH为________。
(2)“氧化”时,Fe2+、Mn2+去除率与温度的关系如图(b)所示,相同条件下还原性较强的是________(填“Fe2+”或“Mn2+”),Fe2+被KMnO4氧化生成Fe3+和MnO2的离子方程式为________。
(3)加Zn粉“操作”的目的是________。
(4)“沉锌”的离子方程式为________,由碱式碳酸锌制备轻质氧化锌的方法是________。
17.(NH4)3Fe(C6H5O7)2(柠檬酸铁铵)广泛用于医学、食品业等。
实验室由硫酸亚铁和柠檬酸( )等为原料制备柠檬酸铁铵产品的主要实验流程如图:
回答下列问题:
(1)“氧化”时,发生反应的离子方程式为________(ClO3-转化为Cl-)。
(2)氧化后的溶液¨制备Fe(OH)3”的详细实验操作为:在不断搅拌下,向氧化后的溶液中________。
(3)“制备柠檬酸铁铵”的装置(夹持及加热装置已略)如图所示
①图中仪器W的名称是________。
②Fe(OH)3与柠檬酸反应时温度需控制在65℃,适宜的加热方法是________;待Fe(OH)3完全溶解后,需将温度降到40℃后再滴加氨水,釆用较低温度滴加氨水,其原因是________ 。
③合适的尾气吸收装置是________(填字母)。
(4)由“过滤液”得到产品还需经过的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、________、干燥。
18.H2S(常温下,氢硫酸的K a1=5.7×10-8,K a2=1.2×10-15)广泛存在于天然气、合成氨原料气、炼厂气等,生产中需脱硫处理。
回答下列问题
(1)著名的Vanviel反应为2nH2S+nCO2 (CH2O)n+nH2O+2nS↓,该反应能量转化形式是________。
(2)脱除天然气中H2S的工艺流程如下
①常温下,“碱液吸收塔”中反应HS-+OH S2-+H2O的平衡常数K=________。
②“ THIOPAO”反应器中,在脱氮硫杆菌的作用下,HS-氧化为S的离子方程式为________。
(3)铜(Ⅱ)沉淀及铜(Ⅱ)湿式氧化脱除硫化氢并可回收硫磺,主要步骤如下
(a)吸收H2S
(b)生成CuS沉淀
(c)CuCl2氧化CuS生成单质S和CuCl2-
(d)通O2再生
①常温下,沉淀反应之一:HS-+Cu2+CuS+H+的平衡常数K= ________【已知常温下,K SP(CuS)=4×10-35】。
②CuCl2氧化CuS的离子方程式为________。
③通O2再生时的离子方程式为________ 。
19.甲醇是一种用途非常广泛的基础化工原料,可通过下列反应合成:
Ⅰ.CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)△H1
Ⅱ.CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)△H2
Ⅲ.CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)△H3
回答下列问题
(1)反应(Ⅰ)的△S________(填“>”或“<”)0,△H1=________(用△H2、△H3表示)。
(2)上述反应的平衡常数的自然对数值lnK P(K P为以分压表示的平衡常数)与温度的关系如图甲所示
①反应(Ⅱ)的△H________(填“>”或“<”)0。
②480K时,lnK P(Ⅰ)+lnK p(Ⅱ)+lnK p(Ⅲ)=________。
③某温度下,向某恒容密闭容器中充入0.1 molCO和0.2molH2发生反应(Ⅰ),达到平衡时,CO的转化率为90%,若平衡时总压强5MPa,则K P=________(K P为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
(3)若用CO和CO2混合气体合成甲醇,起始时均控制=2.60,CO的平衡转化率X(CO)与
温度及压强的关系如图乙所示。
下列说法正确的是(填字母)。
A. p1<p2<p3
B. 升高温度,反应速率和X(CO)均减小
C. 起始时若p2=7.2MPa,则H2的分压为5.2MPa
D. 其他条件不变,增大,X(CO)增大
20.一种利用电化学方法同时脱除NO/SO2的工艺如图所示:
已知SO2水溶液中含硫微粒分布分数(Xi)与pH关系如图所示
(1)NaOH溶液吸收SO2时,溶液的pH由9→6时,主要发生反应的离子方程式为________。
(2)含Ce4+的溶液吸收NO,若高价氮中的NO2、N2O3、NO2-、NO3-各1mol,则消耗0.5mol·L-1的含Ce4+溶液的体积为________L;其中NO转化NO3-的离子方程式为________。
(3)电解槽中,阴极电极反应式主要为________,阳极电极反应式为________。
(4)在“气液反应器”中高价氮中的N2O3化合为NH4NO3的化学方程式为________。
答案解析部分
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。
)
1.【答案】B
【考点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发
【解析】【解答】A.将开采后的化石燃料直接燃烧,不能完全燃烧,且会产生大量的废气、废渣,能源利用率较低,且会造成环境污染问题,A不符合题意;
B.可燃冰和天然气的主要成分都是CH4,B符合题意;
C.光合作用过程中需要吸收能量,C不符合题意;
D.“干热岩体”能源属于新能源,不是化石能源,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.化石燃料直接燃烧会产生大量废气、废渣;
B.可燃冰的主要成分是CH4;
C.光合作用的过程中吸收能量;
D.“干热岩体”能源属于新能源;
2.【答案】C
【考点】物理变化与化学变化的区别与联系,水的净化
【解析】【解答】A.明矾净水过程中,涉及Al3+的水解,产生Al(OH)3胶体,有新物质生成,为化学变化,A不符合题意;
B.暖宝宝发热过程中,涉及铁粉的氧化,有新物质生成,为化学变化,B不符合题意;
C.油污的主要成分是油脂,能溶于四氯乙烯中,用四氯乙烯清洗油污的过程中没有新物质生成,属于物理变化,C符合题意;
D.发黑银器恢复光亮,涉及Ag2S转化为Ag,有新物质生成,属于化学变化,D不符合题意;故答案为:C
【分析】过程中只发生物理变化,则没有新物质生成,据此结合选项所给变化过程进行分析。
3.【答案】D
【考点】有机物的结构和性质,同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】A.有机物a和有机物b的分子式都是C8H8,二者的分子式相同,结构不同,互为同分异构体,选项正确,A不符合题意;
B.有机物b中含有碳碳双键,能使酸性KMnO4溶液褪色,选项正确,B不符合题意;
C.有机物b分子结构中含有4个碳碳双键,都能与H2发生加成反应,因此1mol有机物b能与4molH2发生加成反应,选项正确,C不符合题意;
D.有机物a中含有烷烃结构,烷烃为四面体,因此所有原子不可能共平面,选项错误,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.同分异构体是指分子式相同,结构不同的有机物;
B.分子结构中含有碳碳双键,则能使酸性KMnO4溶液褪色;
C.根据结构中碳碳双键的数目确定所需H2的物质的量;
D.结合烯烃、烷烃和苯的平面结构分析原子共平面问题;
4.【答案】A
【考点】铜的电解精炼,金属的电化学腐蚀与防护,电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.电解精炼铜的过程中,是将粗铜中的Cu转移到精铜中,因此粗铜做阳极,纯铜做阴极,A符合题意;
B.保护钢铁闸门时,应使钢铁闸门作为原电池的正极或电解池的阴极,因此可在钢铁闸门水下部分镶嵌活动性比铁强的金属,或将钢铁闸门与电源的负极相连;由于活动性Cu<Fe,Fe 做负极,被腐蚀,B不符合题意;
C.甲醇燃料电池供电时,化学能大部分转化为电能,但无法完全转化诶电能,C不符合题意;
D.电凝聚法处理废水时,铁做阳极,发生失电子的氧化反应,形成Fe2+,进一步被氧化形成Fe3+,水解产生Fe(OH)3胶体,利用胶体的吸附性起净水作用,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】此题是对原电池、电解池的考查,结合其相关知识进行分析即可。
5.【答案】B
【考点】物质的量浓度,氧化还原反应的电子转移数目计算,物质的量的相关计算
【解析】【解答】A.丁烷裂解过程中可能发生的反应为:C4H10→C2H4+C2H6、C4H10→CH4+C3H6,因此0.2mol丁烷完全裂解,产生乙烯的物质的量不一定是0.2mol,即乙烯分子数不一定是0.2N A,A不符合题意;
B.13gNaN3的物质的量,反应过程中Na由+1价变为0价,因此转移电子数为
0.2mol×1×N A=0.2N A,B符合题意;
C.溶液中存在NH4+的水解平衡,因此溶液中NH4+数小于0.2N A,C不符合题意;
D.容器中存在可逆反应N2O4(g)⇌2NO2(g),使得容器中分子数增大,因此产生的气体分子数小于0.4N A,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.根据丁烷裂解的过程进行分析;
B.根据公式计算n(NaN3),结合反应过程中化合价的变化计算转移电子数;
C.溶液中存在NH4+的水解平衡;
D.容器中存在N2O4(g)⇌2NO2(g)的可逆过程;
6.【答案】A
【考点】实验装置综合,制备实验方案的设计,氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A.装置a、b、c是用于制取纯净干燥的NO,由于NO易被空气中的O2氧化成NO2,因此装置b中的试剂,应为H2O,利用NO2与H2O反应生成NO,装置c中的无水CaCl2采用与干燥NO,选项错误,A符合题意;
B.向烧瓶中加入稀硝酸后,即发生反应生成NO,为使NO顺利排出,应先打开K,选项正确,B不符合题意;
C.NaClO3溶液具有氧化性,能将NO氧化吸收,因此装置e是用于除去尾气中的NO,选项正确,C不符合题意;
D.反应过程中,Ca(NO3)2中氮元素由+5价变为+3价,NO中氮元素由+2价变为+3价,其余元素的化合价均不发生变化,结合得失电子守恒和原子守恒可得该反应的化学方程式为:
Ca(NO3)2+2CaFe2O4+4NO3Ca(NO2)2+2Fe2O3,因此每生成3molCa(NO2)2转移4mol 电子,则每生成1molCa(NO2)2转移mol电子,选项正确,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】此题是对物质制备过程分析的考查,结合装置的用途和实验过程进行分析。
7.【答案】A
【考点】电极反应和电池反应方程式,化学平衡的影响因素,氯气的化学性质,硝酸的化学性质
【解析】【解答】A.浓硝酸中溶解有NO2,会使得溶液变黄,通入O2后,发生反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3,溶液黄色褪去,A符合题意;
B.由于还原性Fe2+>Br-,因此先FeBr2溶液中通入少量Cl2后,发生反应:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,溶液变棕黄色,B不符合题意;
C.铁做阳极时,阳极由Fe发生失电子的氧化反应,形成Fe2+,阴极由溶液中的Cu2+发生
得电子的还原反应,生成Cu,因此电解过程发生的反应为:Fe+Cu2+Fe2++Cu,C不符合题意;
D.吸有NO2的容器中存在可逆反应2NO2(g)⇌N2O4(g),堵住针头,增大容积后,体系压强减小,平衡逆向移动,由于容积增大,且平衡的移动是减弱改变,因此容器内红棕色变浅,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.硝酸发黄,是由于溶解了NO2引起的;
B.根据还原性强弱确定发生的反应;
C.铁做阳极,则由Fe发生失电子的氧化反应;
D.增大容积无法使NO2分解;
8.【答案】B
【考点】同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】分子中含两个羧基,先写出碳链,然后找取代基位置,图示如下
COOH,其中箭头表示另一羧基位置,共9种,B符合题意;
故答案为:B
【分析】此题是对同分异构体书写的考查,结合碳链异构和官能团位置异构进行分析。
9.【答案】D
【考点】吸热反应和放热反应,化学反应速率,催化剂
【解析】【解答】A.第①步反应中,反应物的总能量小于生成物的总能量,该反应为吸热反应,其ΔH>0,A不符合题意;
B.由反应进程图可知,反应需经历三步反应,因此反应的中间体有2种,B不符合题意;
C.由图可知,第②步反应所需的活化能最小,因此反应速率最快,第①步反应所需的活化能最大,因此其反应速率最慢,C不符合题意;
D.由图可知,第②步反应所需的活化能最小,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.根据物质能量的相对大小确定反应热ΔH的正负;
B.根据反应进程图分析其中间产物;
C.反应活化能越小反应速率越快;
D.根据图示能量变化比较活化能的大小;
10.【答案】D
【考点】化学键,元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】A.由分析可知,W为F、Y为O,非金属性F>O,选项正确,A不符合题意;
B.在该物质中,X原子满足8电子稳定结构,选项正确,B不符合题意;
C.由该物质的结构可知,该物质中含有离子键和共价键,选项正确,C不符合题意;
D.Z的氧化物为CO2或CO,其中CO不溶于水,选项错误,D符合题意;
故答案为:D
【分析】“Y的最外层电子数是X次外层电子数的3倍”则X次外层电子数为2,Y的最外层电子数为6,因此Y为O;由盐的结构简式可知,Z的最外层电子数为4,且能与O形成双键,因此Z为C;X能形成三个化学键,且能提供空轨道,因此X为B;四种元素位于同周期,且W能形成一个化学键,因此W为F;据此结合选项进行分析。
11.【答案】C
【考点】电极反应和电池反应方程式,原电池工作原理及应用,电解池工作原理及应用【解答】A.左侧电极中电解质溶液中含有Na+,右侧电极中电解质溶液中含有Cl-,【解析】
因此过程中,Na+通过膜X移向左侧,Cl-通过膜Y移向右侧,因此膜X为阳离子交换膜,膜Y为阴离子交换膜,A不符合题意;
B.放电时,M电极为原电池的负极,N电极为原电池的阴极,因此M电极的电势比N电极低,B不符合题意;
C.放电时,M电极上Zn发生失电子的氧化反应,生成Zn(OH)42-,其电极反应式为:Zn+4OH--2e-=Zn(OH)42-,C符合题意;
D.充电时,右侧电解质溶液中的Fe2+发生失电子的氧化反应,生成Fe3+,其电极反应式为Fe2+-e-=Fe3+,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.根据离子移动方向,确定膜X和膜Y的类型;
B.根据正负极判断电势高低;
C.放电时,负极发生失电子的氧化反应;
D.充电时,阳极发生失电子的氧化反应;
12.【答案】C
【考点】化学平衡的计算,中和滴定
【解析】【解答】A.相同浓度的HX和HY溶液,HX的pH越小,则溶液中c(H+)越大,其电离程度越大,因此酸性越强,选项正确,A不符合题意;
B.滴定终点,溶液中溶质为NaX和NaY,溶也都显碱性,因此可用酚酞做指示剂,选项正确,B不符合题意;
C.HY溶液的浓度和体积不确定,无法进行计算,C符合题意;
D.由图可知,达到滴定终点时,HX消耗NaOH溶液的体积为25mL,HY消耗NaOH溶液的体积为50mL,由于HX和HY溶液的浓度相同,因此滴定前,HY的体积为HX溶液体积的2倍,选项正确,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.根据酸溶液的pH值判断酸性强弱;
B.根据滴定终点溶液酸碱性确定所用指示剂;
C.HY溶液的浓度和体积不确定,无法进行计算;
D.根据滴定终点消耗NaOH溶液的体积确定滴定前酸溶液的体积;
13.【答案】D
【考点】化学反应速率的影响因素,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质,二氧化硫的性质,化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.浓硝酸具有强氧化性,能将Fe2+氧化成Fe3+,A不符合题意;
B.SO2通入FeCl3溶液中,与Fe3+发生氧化还原反应,使得溶液褪色,体现了SO2的还原性,而不是漂白性,B不符合题意;
C.NaBr、NaI溶液的浓度不同,无法通过比较形成沉淀的先后顺序得出AgBr、AgI溶度积的大小,C不符合题意;
D.探究催化剂对反应速率的影响,应控制催化剂条件不同,其余条件相同,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.硝酸具有氧化性,能将Fe2+氧化;
B.体现SO2的漂白性为使品红溶液褪色;
C.比较溶度积的大小应体现沉淀的转化或等浓度时形成沉淀的先后;
D.探究催化剂对反应速率的影响,应控制催化剂不同,其余条件相同;
14.【答案】D
【考点】化学平衡的计算,离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A.H2A的第一步电离平衡常数,当c(HA-)=c(H2A)时,K1=c(H+),由于pK1=3.05,因此可得当c(HA-)=c(H2A)时,c(H+)=10-3.05,此时溶液的pH=3.05,因此当溶液的pH=3.05时,c(H2A)=c(HA-)>c(OH-),A不符合题意;
B.由图可知,当溶液的pH=4.0时,溶液中离子浓度关系为:c(HA-)>c(A2-)>c(H2A),B不符合题意;
C.该反应的平衡常数,又水的离子积K w=c(H+)×c(OH-),H2A的第二步电离平衡常数,因此该反应的平衡常数,又pK2=4.49,因此K2=10-4.49,常温下,K w=10-14,因此该反应的平衡常数,因此pK=-lgK=-lg109.51=-9.51,C不符合题意;
D.pK1=3.05,则K1=10-3.05,pK2=4.49,因此K2=10-4.49;由于X点时溶液中c(H2A)=c(A2-),因此,因此X点时溶液中,因此X点溶液中,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.根据pK1=3.05进行计算;
B.根据图形中离子浓度大小进行分析;
C.根据水解平衡常数的表达式,结合HA-的电离平衡常数分析;
D.根据x点离子浓度关系和电离平衡常数进行计算;
二、非选择题(本题共6小题,共58分)
15.【答案】(1)分液漏斗;Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O
(2)HCOO-+OH+2SO2=S2O42-+CO2+H2O
(3)KMnO4溶液(或其他合理答案);品红溶液;澄清石灰水
(4)×100%
【考点】二氧化硫的性质,制备实验方案的设计,离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)图中盛装浓硫酸的仪器为分液漏斗;浓硫酸具有氧化性,加热条件下,能将Cu氧化成CuSO4,自身还原为SO2,该反应的化学方程式为:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O;
(2)HCOONa、NaOH和Na2S2O4都是可溶于水的盐溶液,在离子方程式中可拆,反应过程中,除生成Na2S2O4外还生成CO2和H2O,结合电荷守恒、原子守恒可得该反应的离子方程式为:HCOO-+OH-+2SO2=S2O42-+CO2+H2O;
(3)检验CO2用澄清石灰水,由于气体中混有的SO2可能使澄清石灰水变浑浊,因此需排除SO2的干扰,SO2具有还原性,可用溴水或酸性KMnO4溶液吸收,因此a中试剂为溴水或酸性KMnO4溶液;为检验SO2是否完全除尽,可用品红溶液是否褪色进行检验,因此b中试剂为品红溶液;最后再用澄清石灰水检验CO2,因此c中试剂为澄清石灰水;
(4)由反应的化学方程式可得关系式“2K3[Fe(CN)6]~Na2S2O4”,因此25.00mL样品溶液中所含,因此mg产品中所含,故所得产品的纯度为;
【分析】(1)根据图示仪器确定其名称;浓硫酸具有氧化性,加热条件下,能将Cu氧化成CuSO4,自身还原为SO2,据此反应的化学方程式;
(2)根据题干信息确定反应物和生成物,结合电荷守恒和原子守恒书写反应的离子方程式;
(3)检验CO2用澄清石灰水,由于气体中混有的SO2可能使澄清石灰水变浑浊,因此需排除SO2的干扰,结合SO2的性质确定a、b中试剂;
(4)根据消耗标准液的体积,结合反应的化学方程式计算mg产品中Na2S2O4的量,从而计算产品的纯度;
16.【答案】(1)4(填4~5之间数据均给分)
(2)Fe2+;3Fe2++MnO4-+4H+ 3Fe3++MnO2↓+2H2O
(3)除去Cd
(4)3Zn2++5CO32-+4H2O=ZnCO3·2Zn(OH)2↓+4HCO3-或3Zn2++3CO32-+2H2O=ZnCO3·2Zn(OH)2↓+2CO2↑;高温焙烧
【考点】物质的分离与提纯,离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)此流程是为了制取氧化锌,因此“酸浸”过程中是为了浸出锌,而不浸出铁,由图中锌铁的浸出率可知,当pH在4~5时,锌的浸出率最高,铁的浸出率几乎为0;因此应控制浸取液终点的pH为4~5;
(2)由图b可知,反应过程中,Fe2+的去除率高于Mn2+,因此说明相同条件下,Fe2+的还原性强于Mn2+;
KMnO4将Fe2+氧化为Fe3+,自身还原为MnO2,过程中Mn由+7价变为+4价,得到3个电子,Fe由+2价变为+3价,失去1个电子,根据得失电子守恒可得,Fe2+、Fe3+的系数为3,MnO4-、MnO2的系数为1;由电荷守恒可得,反应物中含有4个H+;由氢原子守恒可得,生成物中含有H2O,且其系数为2;因此可得该反应的离子方程式为:3Fe2++MnO4-+4H+=3Fe3++MnO2↓+2H2O;
(3)加锌粉是为了除去Cd;
(4)“沉锌”过程中反应生成ZnCO3·2Zn(OH)2,该反应的离子方程式为:3Zn2++5CO32-+4H2O=ZnCO3·2Zn(OH)2↓+4HCO3-或3Zn2++3CO32-+2H2O=ZnCO3·2Zn(OH)2↓+2CO2↑;由于ZnCO3·2Zn(OH)2受热易分解,形成ZnO,因此由碱式碳酸锌制备轻质氧化锌,可采用高温焙烧操作;
【分析】(1)“酸浸”过程是为了浸出锌,据此结合图像中锌、铁的浸出率与pH的关系确定答案;
(2)根据氧化时Fe2+和Mn2+去除率的大小分析其还原性强弱;根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒书写反应的离子方程式;
(3)加锌粉是为了除去Cd;
(4)“沉锌”过程中反应生成ZnCO3·2Zn(OH)2,据此写出反应的离子方程式;由ZnCO3·2Zn(OH)2获得ZnO应通过高温焙烧操作;
17.【答案】(1)6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O
(2)滴加NaOH溶液至沉淀不再增加,静置、过滤、洗净沉淀
(3)(球形)冷凝管;热水浴;减少氨水中氨的挥发;C
(4)过滤、洗涤
【考点】物质的分离与提纯,离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)“氧化”时,ClO3-将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,自身还原为Cl-;过程中,Fe由+2价变为+3价,失去1个电子,Cl由+5价变为-1价,得到6个电子,根据得失电子守恒可得,Fe2+、Fe3+的系数为6,ClO3-、Cl-的系数为1;由电荷守恒可得,反应中含有H+,且其系数为6;由氢原子守恒可得,生成物中有H2O,且其系数为3;因此可得该反应的离子方程式为:6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O;
(2)氧化后的溶液中含有Fe3+,制备Fe(OH)3时,需向溶液中加入NaOH溶液至不再产生沉淀,静置后过滤,将固体洗净、干燥,即可得到Fe(OH)3;。