题组预测01(大题专练)(北京专用)2026年高考化学终极冲刺讲练测
2026-05-07
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内容正文:
命题预测
参考答案
A组
1.(12分)
(1)(1分)
(2)第一电离能。N和As为同主族元素,电子层数,原子半径,原子核对最外层电子的吸引作用(2分)
(3)正四面体形(1分)
(4) (1分) c(1分)
(5) 12 (1分) B (1分) (2分) 氮化硼与砷化硼晶体类型相同,N原子半径小于As,即B—N键的键长比B—As的键长短,B—N键的键能比B—As的键能大(2分)
2.(12分)
(1)2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-947.5kJ·mol-1(2分)
(2)c(1分)
(3)a(1分)
(4) 32% (2分) 偏小(1分)
(5) N2H4–4e-+4OH-=N2+4H2O (2分) 正极反应:O2+2H2O+4e-=4OH-,电路中每转移4mol e-时,正极区生成的4mol OH-全部迁移到负极区,与负极区消耗的OH-的物质的量相同(3分)
3.(12分)
(1)酮羰基(1分)
(2) 加成反应(或还原反应) (1分) 取代反应(1分)
(3)3(2分)
(4)(2分)
(5)+或2+22(3分)
(6)或或或(2分)
4.(12分)
(1)1:2(2分)
(2) Pt、Au(1分) 增大氧气浓度(其它答案也可以,正确即可)(1分)
(3) 分液漏斗(1分) B(1分)
(4) 5.04×103 (2分) 随循环次数的增加,滤液IV中c(Cl-)不断增大,导致AgCl(s) + 2 (aq) [Ag(S2O3)2]3− (aq)+Cl-(aq)平衡左移,银的浸出率降低(3分)
(5)应回收处理SO2(1分)
【分析】阳极泥(主要成分为Cu、Ag、Pt、Au、Ag2Se、Cu2S)在氧气中焙烧,生成金属氧化物和二氧化硫、二氧化硒,Pt、Au不反应,向焙烧后的物质中加入氧气、硝酸酸浸得到滤渣Pt、Au,向滤液中加入氯化钠沉银,过滤,向滤液中加入萃取剂萃取,分液后再加入反萃取剂得到硝酸铜,向滤渣中加入硫代硫酸钠,过滤,向滤液中加入氢氧化钠、Na2S2O4得到银单质。
【解析】(1)Cu2S和氧气焙烧为CuO和二氧化硫,反应方程式为Cu2S+2O22CuO+SO2,该过程中还原剂是Cu2S,氧化剂是O2,还原剂与氧化剂的物质的量之比为1:2;故答案为:1:2。
(2)Pt、Au不与稀硝酸反应,因此“滤渣I”的主要成分是Pt、Au;加快“酸浸氧化”速率的方法可以从增大浓度、接触面积,提高温度来思考,措施有增大氧气浓度或不断搅拌等;故答案为:增大氧气浓度(其它答案也可以,正确即可)。
(3)萃取与反萃取的原理为:2RH+Cu2+R2Cu+2H+。
实验室进行萃取操作的专用玻璃仪器是分液漏斗;根据萃取与反萃取的原理为:2RH+Cu2+R2Cu+2H+,增大氢离子浓度,平衡逆向移动,后来要得到硝酸铜,为了不引入新的杂质,因此该流程中的“反萃取剂”最好选用硝酸;故答案为:分液漏斗;B。
(4)已知:Ag++2[Ag(S2O3)2]3−K=2.80×1013
AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)Ksp(AgCl)=1.80×10−10
①“溶浸”过程中,滤渣II被Na2S2O3溶液溶解的反应为:AgCl+2[Ag(S2O3)2]3−+Cl-。则该反应的平衡常数为;故答案为:5.04×103。
②“滤液IV”可返回溶浸工序循环使用,循环多次后,即使调控Na2S2O3溶液浓度,银的浸出率仍会降低,根据AgCl(s)+2(aq)[Ag(S2O3)2]3−(aq)+Cl-(aq)分析,由于氯离子浓度增大,平衡逆向移动,导致生成氯化银沉淀,即从化学平衡的角度解释可能的原因是随循环次数的增加,滤液IV中c(Cl-)不断增大,导致AgCl(s)+2(aq)[Ag(S2O3)2]3−(aq)+Cl-(aq)平衡左移,银的浸出率降低;故答案为:随循环次数的增加,滤液IV中c(Cl-)不断增大,导致AgCl(s)+2(aq)[Ag(S2O3)2]3−(aq)+Cl-(aq)平衡左移,银的浸出率降低。
(5)在焙烧工艺中二氧化硫会污染环境,因此从环保角度对该工艺流程提出合理的优化建议:应回收处理SO2;故答案为:应回收处理SO2。
5.(10分)
(1) 500mL(棕色)容量瓶、胶头滴管 (1分) 0.10mol/L(1分)
(2) 酸式 (1分) 洗涤、润洗(1分)
(3)溴化银比Ag2CrO4更难溶,相同浓度的银离子溶液中,溴离子比铬酸根离子更容易结合银离子生成沉淀(2分)
(4)加入最后半滴标准液,产生砖红色沉淀,且半分钟内不消失(2分)
(5)0.40(2分)
B组
(建议用时:35分钟 满分:58分)
1.(12分)
(1) 4 (1分) (1分) CaO和均为离子晶体,的离子半径小于,且所带电荷数比多,CaO中的离子键更强,因此熔点更高。(2分)
(2) 8 (2分) (2分)
(3) (2分) 吸附CO,避免CO占据的活性中心,保障催化循环顺利进行,提高单位时间内的产率(合理即可)(2分)
2.(12分)
(1)(1分)
(2)(2分)
(3)用时,与反应的速率小,一定时间内生成的小,使与反应生成的速率小,小,苯胺的降解率低(2分)
(4) (2分) (2分)
(5)生成的活化能低于生成的活化能,较低温度更易生成;不稳定,较低温度下,不易分解(2分)
(6)b(1分)
3.(12分)
(1)浓硝酸、浓硫酸(1分)
(2)还原反应(1分)
(3)+→+CH3COOH(2分)
(4)4(2分)
(5)+→+H2O(2分)
(6)保护与苯环直接相连的氨基不被酸性高锰酸钾氧化(1分)
(7) CH3CHO (1分) (2分)
4.(12分)
(1)作氧化剂(1分)
(2)受热易分解或生成HClO受热分解等(2分)
(3)(2分)
(4) 冷却结晶 (1分) 过滤(洗涤)(1分)
(5) (2分) (2分) ac(1分)
5.(10分)
(1) 作氧化剂,将价Fe元素氧化为价(1分) 水解使溶液显碱性,与结合产生沉淀(1分)
(2)(2分)
(3)加入方式一定时,用量增多,产物的纯度降低(1分)
(4)向实验ⅳ反应后的溶液中逐滴滴加稀硫酸(pH与饱和草酸相同)至反应后溶液的,测得配阴离子电荷偏离值接近(2分)
(5)一次性倒入草酸,导致局部草酸浓度过高,其还原性增强,同时溶液局部pH较小,与草酸发生氧化还原反应导致杂质增多(2分)
(6)控制溶液pH,溶解,防止副反应发生(1分)
C组
(建议用时:40分钟 满分:58分)
1.(12分)
(1)>(1分)
(2)a+b(2分)
(3)(1分)
(4)8(2分)
(5)(2分)
(6)NaCl和NaF均为离子晶体,离子所带电荷数相同,Cl-半径大于F-,NaCl晶格能小于NaF,因此NaCl熔点更低(2分)
(7)Na3Cl具有金属晶体的特征,存在自由移动电子,导电性增强(2分)
2.(10分)
(1)(2分)
(2) (1分) 变小(1分)
(3) A (1分) (2分)
(4) (1分) 根据反应,电解产生的多(2分)
3.(12分)(1) 氟苯 (1分) 硝基(1分)
(2) 取代反应 (1分) F>N>O>C(1分)
(3)占位,防止副产物生成,提高目标产物的产率(1分)
(4)+HBr(2分)
(5)(2分)
(6)pH过高时,羧基会转化为羧酸盐,pH过低时,亚氨基会转化为铵盐,两个反应均会使得L的溶解度升高而不利于分离(1分)
(7)(2分)
4.(12分)
(1)1:4(1分)
(2)SiO2、CaSO4(1分)
(3)萃取时若pH不宜过低,逆向移动,不利于Ce4+进入有机相,若pH不宜过高,Ce4+转化为Ce(OH)4沉淀(2分)
(4)2Ce4++H2O2=2Ce3++O2↑+2H+(2分)
(5)(2分)
(6) 取最后一次洗涤液少量于试管中,滴加稀硝酸酸化的AgNO3溶液; 若无白色沉淀生成(1分)
(7)(2分)
(8)(1分)
5.(12分)
(1)(2分)
(2) (2分) 该反应活化能较高,加热是为了提供能量以加快反应速率(或常温下反应速率慢,加热可以提高反应速率)(2分)
(3) 溶液1可能含有未反应的,遇盐酸也会分解生成S单质沉淀(2分) 加入到适量盐酸中发生沉淀不溶解,沉淀中有BaSO4和S,过滤后用CS2溶解,仍有不溶物剩余(2分)
(4)(2分)
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命题预测
A组
(建议用时:30分钟 满分:58分)
1.(12分)氮、磷、砷在自然界中分布广泛,其化合物有重要用途。
(1)As位于元素周期表的第4周期,第VA族。将As的基态原子最外层轨道表示式补充完整:_________。
(2)比较N原子和As原子的第一电离能大小,从原子结构角度说明理由:___________。
(3)可用作锅炉用水软水剂,的空间结构为___________。
(4)工业上常用改性季铵盐从炼铜烟灰碱性溶液中萃取砷,其工艺流程短、成本低。萃取反应机理如下:
①物质Ⅳ为___________(填化学式)。
②关于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种物质,下列说法正确的有___________(填序号)。
a.Ⅰ中的化学键均为σ键
b.Ⅱ中As的化合价为+5
c.Ⅲ中C原子的杂化轨道类型均为杂化
(5)砷化硼晶体是具有超高热导率的半导体材料,其晶胞为立方体,边长为a nm,结构如图所示。
①晶体中与顶点B原子等距且最近的B原子个数为___________。
②该结构中存在配位键,提供空轨道的原子是___________。
③已知阿伏加德罗常数的值为,则该晶体的密度为___________。()
④如果把晶体中砷原子换成氮原子,形成的晶体的熔点明显升高,原因为___________。
【答案】(1)(1分)
(2)第一电离能。N和As为同主族元素,电子层数,原子半径,原子核对最外层电子的吸引作用(2分)
(3)正四面体形(1分)
(4) (1分) c(1分)
(5) 12 (1分) B (1分) (2分) 氮化硼与砷化硼晶体类型相同,N原子半径小于As,即B—N键的键长比B—As的键长短,B—N键的键能比B—As的键能大(2分)
【解析】(1)
As位于元素周期表的第4周期第VA族,其基态原子最外层轨道为:;
(2)N和As为同主族元素,电子层数,原子半径,原子核对最外层电子的吸引作用,导致第一电离能:;
(3)在中P原子的价层电子对数为,P为sp3杂化,离子的空间构型为正四面体形;
(4)①根据方程式的元素守恒可知,物质Ⅳ为;
②a.单键均为σ键,双键中含有1个σ键1个π键,Ⅰ中的碳氧双键中含有π键,a错误;
b.结合Ⅲ的结构可知,Ⅱ中As的化合价为+3,b错误;
c.根据Ⅲ的结构可知,Ⅲ中C原子均为饱和碳原子,其杂化轨道类型均为杂化,d正确;
故选c;
(5)①由图,晶体中与顶点B原子等距且最近的B原子位于面心位置,每个面心B被2个晶胞共用,顶点B周围有8个晶胞,则其个数为;
②该结构中存在配位键,B提供空轨道、As提供孤电子对形成配位键,故为B;
③根据“均摊法”,晶胞中含个As、4个B,则晶体密度为;
④氮化硼与砷化硼晶体类型相同,N原子半径小于As,即B—N键的键长比B—As的键长短,B—N键的键能比B—As的键能大,导致晶体中砷原子换成氮原子,形成的晶体的熔点明显升高。
2.(12分)肼(N2H4)有较强的还原性,与N2O4等可组成火箭推进剂。
(1)已知:I.N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH1=-67.7kJ·mol-1
Ⅱ.N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH2=-534.0kJ·mol-1
Ⅲ.NO2(g)N2O4(g) ΔH3=-26.4kJ·mol-1
火箭发射时N2H4与N2O4反应生成N2和H2O。该反应的热化学方程式是___________。
(2)肼的传统生产工艺为Raschig法,两步反应分别在不同容器的水溶液环境中进行:
i.NH3+NaClO=NH2Cl+NaOH (快)
ii.NH2Cl+NH3+NaOHN2H4·H2O+NaCl (慢)
已知电负性N>Cl。下列说法正确的是___________(填序号)。
a.反应i中NaClO做氧化剂
b.适当提高反应i温度,可显著提高相同时间内N2H4·H2O的产量
c.采用3.0MPa压强可以增大NH3的溶解度,提高反应ii中NH2Cl的利用率
(3)采用Raschig法制得肼后,可采用分步蒸馏的方法将其从反应混合液中分离出来。蒸馏过程中首先馏出的物质是___________(填序号)。
a.NH3 b.N2H4·H2O c.NaCl
(4)产品中肼含量的测定方法如下。
取0.50g产品加20mL水稀释,滴入2滴淀粉溶液,用0.500mol·L-1 溶液滴定3次,平均每次消耗溶液20.00 mL。
已知:N2H4+2=4HI+N2。
①样品中肼(以N2H4计)的质量分数为___________。
②若滴定过程中操作过于缓慢,则测定结果___________(填“偏大”“偏小”“不受影响”)。
(5)肼除做火箭推进剂外还可用于燃料电池中。某种碱性肼-空气燃料电池(电解质为KOH溶液)具有高效、无污染的特点,装置如图所示。
① 负极的电极反应式是___________。
② 电池工作一段时间后正极区KOH溶液pH基本保持不变,结合电极反应式解释原因___________。
【答案】(1)2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-947.5kJ·mol-1(2分)
(2)c(1分)
(3)a(1分)
(4) 32% (2分) 偏小(1分)
(5) N2H4–4e-+4OH-=N2+4H2O (2分) 正极反应:O2+2H2O+4e-=4OH-,电路中每转移4mol e-时,正极区生成的4mol OH-全部迁移到负极区,与负极区消耗的OH-的物质的量相同(3分)
【分析】(5)图为原电池,N2H4通入这极为负极,失去电子发生氧化反应,通入O2这极为正极,得到电子转化为OH-,溶液为碱性溶液,据此回答。
【解析】(1)依据盖斯定律2②-2③-①得: ;
(2)a.已知电负性N>Cl,NH2Cl中N的化合价为-3价,氯的化合价不变,a错误;
b.反应的决速步为ii,适当提高反应i温度,不能显著提高相同时间内N2H4·H2O的产量,b错误;
c.采用3.0MPa压强可以增大NH3的溶解度,反应ii的速率增大,可提高反应ii中NH2Cl的利用率,c正确;
故选c。
(3)氨气的熔沸点低,所以蒸馏过程中首先馏出的物质是NH3,选a;
(4)①根据方程式可知n(N2H4)=n()=mol=mol,肼(以N2H4计)的质量分数为=32%;
②肼有较强的还原性,若滴定过程中操作过于缓慢,易被空气中氧气氧化,使测定结果偏小;
(5)①负极为肼失去电子转化为N2,电极方程式为:N2H4–4e-+4OH-=N2+4H2O;
②正极氧气得到电子转化为OH-,方程式为O2+2H2O+4e-=4OH-,电路中每转移4mol e-时,正极区生成的4mol OH-全部迁移到负极区,与负极区消耗的OH-的物质的量相同。
3.(12分)化合物H是制备药物洛索洛芬钠的关键中间体,其一种合成路线如下,
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称___________
(2)A→B的反应类型为___________,B→C的反应类型为___________
(3)D分子中碳原子杂化轨道类型有___________种
(4)E的结构简式为___________
(5)写出G生成H反应的方程式___________
(6)F的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式___________
①分子中含有苯环;
②碱性条件下完全水解生成两种产物,酸化后分子中均含有4种不同化学环境的氢
【答案】(1)酮羰基(1分)
(2) 加成反应(或还原反应) (1分) 取代反应(1分)
(3)3(2分)
(4)(2分)
(5)+或2+22(3分)
(6)或或或(2分)
【分析】A发生加成反应生成B,B发生取代反应生成C,C发生取代反应生成D,D在氢氧化钠作用下发生反应,后酸化,将−CN变为−COOH,得到E,E发生取代反应生成F,F发生酯化反应生成G,G发生取代反应生成H。
【解析】(1)根据A的结构简式得到A中官能团的名称酮羰基;故答案为;酮羰基。
(2)根据A和B的结构简式,A的酮羰基变为B的羟基,则A→B的反应类型为加成反应(或还原反应),B中的羟基变为C的氯原子,则B→C的反应类型为取代反应;故答案为:加成反应(或还原反应);取代反应。
(3)D分子中苯环上的碳原子价层电子对数为3+0=3,杂化类型为sp2杂化,−CN的碳原子价层电子对数为2+0=2,杂化类型为sp杂化,其他碳原子价层电子对数为4+0=4,杂化类型为sp3杂化,因此D分子中碳原子杂化轨道类型有3种;故答案为:3。
(4)
根据F的结构简式和E到F是发生取代反应,则E的结构简式为;故答案为:。
(5)
G()与发生取代反应生成H,其反应的方程式+或2+22。
(6)
F()的一种同分异构体同时满足①分子中含有苯环;②碱性条件下完全水解生成两种产物,酸化后分子中均含有4种不同化学环境的氢,则该同分异构体的结构简式或或或;故答案为:或或或。
4.(12分)从一种阳极泥(主要成分为Cu、Ag、Pt、Au、Ag2Se、Cu2S)中回收重金属的工艺流程如图所示:
已知:在碱性条件下很稳定。回答下列问题:
(1)Cu2S焙烧为CuO,该过程中还原剂与氧化剂的物质的量之比为_______。
(2)“滤渣I”的主要成分是_______(填化学式);加快“酸浸氧化”速率的措施有_______(填写一条即可)。
(3)萃取与反萃取的原理为:2RH+Cu2+R2Cu+2H+。实验室进行萃取操作的专用玻璃仪器是_______(填名称);该流程中的“反萃取剂”最好选用_______(填标号)。
A.乙醇 B.HNO3溶液 C.盐酸 D.NaOH 溶液
(4)已知:Ag++2[Ag(S2O3)2]3− K=2.80×1013
AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq) Ksp(AgCl)=1.80×10−10
①“溶浸”过程中,滤渣II被Na2S2O3溶液溶解的反应为:AgCl+2[Ag(S2O3)2]3−+Cl-。则该反应的平衡常数为_______;
②“滤液IV”可返回溶浸工序循环使用,循环多次后,即使调控Na2S2O3溶液浓度,银的浸出率仍会降低。试从化学平衡的角度解释可能的原因:_______。
(5)请从环保角度对该工艺流程提出合理的优化建议:_______(写出一条即可)。
【答案】(1)1:2(2分)
(2) Pt、Au(1分) 增大氧气浓度(其它答案也可以,正确即可)(1分)
(3) 分液漏斗(1分) B(1分)
(4) 5.04×103 (2分) 随循环次数的增加,滤液IV中c(Cl-)不断增大,导致AgCl(s) + 2 (aq) [Ag(S2O3)2]3− (aq)+Cl-(aq)平衡左移,银的浸出率降低(3分)
(5)应回收处理SO2(1分)
【分析】阳极泥(主要成分为Cu、Ag、Pt、Au、Ag2Se、Cu2S)在氧气中焙烧,生成金属氧化物和二氧化硫、二氧化硒,Pt、Au不反应,向焙烧后的物质中加入氧气、硝酸酸浸得到滤渣Pt、Au,向滤液中加入氯化钠沉银,过滤,向滤液中加入萃取剂萃取,分液后再加入反萃取剂得到硝酸铜,向滤渣中加入硫代硫酸钠,过滤,向滤液中加入氢氧化钠、Na2S2O4得到银单质。
【解析】(1)Cu2S和氧气焙烧为CuO和二氧化硫,反应方程式为Cu2S+2O22CuO+SO2,该过程中还原剂是Cu2S,氧化剂是O2,还原剂与氧化剂的物质的量之比为1:2;故答案为:1:2。
(2)Pt、Au不与稀硝酸反应,因此“滤渣I”的主要成分是Pt、Au;加快“酸浸氧化”速率的方法可以从增大浓度、接触面积,提高温度来思考,措施有增大氧气浓度或不断搅拌等;故答案为:增大氧气浓度(其它答案也可以,正确即可)。
(3)萃取与反萃取的原理为:2RH+Cu2+R2Cu+2H+。
实验室进行萃取操作的专用玻璃仪器是分液漏斗;根据萃取与反萃取的原理为:2RH+Cu2+R2Cu+2H+,增大氢离子浓度,平衡逆向移动,后来要得到硝酸铜,为了不引入新的杂质,因此该流程中的“反萃取剂”最好选用硝酸;故答案为:分液漏斗;B。
(4)已知:Ag++2[Ag(S2O3)2]3−K=2.80×1013
AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)Ksp(AgCl)=1.80×10−10
①“溶浸”过程中,滤渣II被Na2S2O3溶液溶解的反应为:AgCl+2[Ag(S2O3)2]3−+Cl-。则该反应的平衡常数为;故答案为:5.04×103。
②“滤液IV”可返回溶浸工序循环使用,循环多次后,即使调控Na2S2O3溶液浓度,银的浸出率仍会降低,根据AgCl(s)+2(aq)[Ag(S2O3)2]3−(aq)+Cl-(aq)分析,由于氯离子浓度增大,平衡逆向移动,导致生成氯化银沉淀,即从化学平衡的角度解释可能的原因是随循环次数的增加,滤液IV中c(Cl-)不断增大,导致AgCl(s)+2(aq)[Ag(S2O3)2]3−(aq)+Cl-(aq)平衡左移,银的浸出率降低;故答案为:随循环次数的增加,滤液IV中c(Cl-)不断增大,导致AgCl(s)+2(aq)[Ag(S2O3)2]3−(aq)+Cl-(aq)平衡左移,银的浸出率降低。
(5)在焙烧工艺中二氧化硫会污染环境,因此从环保角度对该工艺流程提出合理的优化建议:应回收处理SO2;故答案为:应回收处理SO2。
5.(10分)利用沉淀滴定法快速测定NaBr等卤化物溶液中c(Br-),实验过程包括标准溶液的配制和滴定待测溶液。
Ⅰ.标准溶液的配制
准确称取AgNO3基准物8.5 g,配制成500 mL标准溶液,放在棕色试剂瓶中避光保存,备用。
Ⅱ.滴定的主要步骤
a.取待测NaBr溶液25.00 mL,配制成100 mL溶液,取其中25.00 mL于锥形瓶中。
b.加入K2CrO4溶液作指示剂。
c.用AgNO3标准溶液进行滴定,记录消耗的体积。
d.重复上述操作三次,测定数据如下表:
实验序号
1
2
3
4
消耗AgNO3标准溶液体积/mL
25.86
25.06
24.98
24.96
e.数据处理。
请回答下列问题:
(1)将称得的AgNO3配制成标准溶液,所使用的玻璃仪器除烧杯和玻璃棒外还有___________,配制的AgNO3溶液的浓度为___________。
(2)AgNO3标准溶液应使用___________ (填“酸式”或“碱式”)棕色滴定管,检漏后装液前需要进行的操作有___________。
(3)实验可用铬酸钾(K2CrO4)作指示剂,一方面,是由于Ag2CrO4是砖红色沉淀,现象变化明显,另一方面,是由于___________。
(4)达到滴定终点时的现象为___________
(5)由上述实验数据测得原溶液c(Br-)=___________ mol·L-1。
【答案】(1) 500mL(棕色)容量瓶、胶头滴管 (1分) 0.10mol/L(1分)
(2) 酸式 (1分) 洗涤、润洗(1分)
(3)溴化银比Ag2CrO4更难溶,相同浓度的银离子溶液中,溴离子比铬酸根离子更容易结合银离子生成沉淀(2分)
(4)加入最后半滴标准液,产生砖红色沉淀,且半分钟内不消失(2分)
(5)0.40(2分)
【分析】滴定实验的步骤是:滴定前的准备:滴定管:查漏→洗涤→润洗→装液→调液面→记录,锥形瓶:注液体→记体积→加指示剂;滴定:眼睛注视锥形瓶溶液颜色变化;终点判断:记录数据;数据处理:通过数据进行计算;
【解析】(1)配制一定物质的量浓度的溶液,所需的步骤有计算、称量、溶解(冷却)、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶贴签;将称得的AgNO3配制成标准溶液,所使用的玻璃仪器除烧杯和玻璃棒外还有500mL(棕色)容量瓶、胶头滴管;配制的AgNO3溶液的浓度为;
(2)AgNO3标准溶液溶液显酸性,且一般会加硝酸酸化,故应使用酸式棕色滴定管,检漏后装液前需要进行的操作有洗涤、润洗等操作,防止产生实验误差;
(3)用铬酸钾(K2CrO4)作指示剂,一方面,是由于Ag2CrO4是砖红色沉淀,现象变化明显,另一方面,是由于溴化银比Ag2CrO4更难溶,相同浓度的银离子溶液中,溴离子比铬酸根离子更容易结合银离子生成沉淀;
(4)达到滴定终点时的现象为:加入最后半滴标准液,产生砖红色沉淀,且半分钟内不消失;
(5)由表可知,第1次实验误差较大舍弃,2、3、4次硝酸银标准液用量平均为25.00mL;根据可知,。
B组
(建议用时:35分钟 满分:58分)
1.(12分)催化剂研究已成为合成氨工业技术改造和更新的关键。
(1)目前工业上主要以和为原料,使用铁基催化剂合成氨。铁基催化剂是以为活性主体,添加、、CaO等助剂制成。
①基态Fe原子未成对电子数为______。
②、、、CaO的化学键中离子键成分的百分数最高的是______。
③CaO作助剂与其熔点高有关。从结构角度解释CaO熔点高于的原因:______。
(2)也可用作和合成氨的催化剂,其晶胞是立方体结构,边长为a nm,结构示意图如下。
每个Fe原子周围与它最近且距离相等的Fe原子有______个。
②已知催化剂的活性与其表面单位面积含有Fe原子的个数有关。图中阴影所示的平面上每平方纳米含有的Fe原子个数为______。
(3)当前合成氨工艺的能耗较大,原料之一需要制备并纯化。我国科学家研制出的双催化剂实现了在温和条件下以为氢源合成氨,其反应为:
①已知:
则______(用含、的代数式表示)。
②主要过程的催化机理示意图如下(部分微粒未表示)。
已知:催化剂表面单位面积活性中心的数量影响催化过程,若活性中心被占据,催化循环会受阻;催化剂很难吸附CO。
与使用单一催化剂相比,使用双催化剂能提高单位时间内的产率。说明双催化剂中Au的作用:______。
【答案】(1) 4 (1分) (1分) CaO和均为离子晶体,的离子半径小于,且所带电荷数比多,CaO中的离子键更强,因此熔点更高。(2分)
(2) 8 (2分) (2分)
(3) (2分) 吸附CO,避免CO占据的活性中心,保障催化循环顺利进行,提高单位时间内的产率(合理即可)(2分)
【解析】(1)①Fe是26号元素,基态原子核外电子排布为,根据洪特规则,3d轨道中含有4个未成对电子。
② 离子键成分百分数与成键原子电负性差相关,电负性差越大,离子键成分越高,四种化合物中,K的金属性最强,电负性最小,K与O的电负性差最大,因此的离子键成分百分数最高。
③ CaO和均为离子晶体,的离子半径小于,且所带电荷数比多,CaO中的离子键更强,因此熔点更高。
(2)① 该晶胞为体心立方晶胞,每个Fe原子(体心或顶点)周围最近且等距的Fe原子数为8,即配位数为8。
②由图可知,该阴影面为立方体的顶面,即阴影平面为边长的正方形,面积为;该平面上,包含4个顶点的Fe原子,每个顶点的Fe原子被4个相邻晶胞共享,所以每个顶点的Fe原子贡献,故该平面上Fe原子总数为个,因此每平方纳米含有的Fe原子数为。
(3)① 根据盖斯定律,将已知第一个反应乘以,第二个反应乘以,相加可得目标反应,因此。
② 根据题意知,难以吸附CO,若活性中心被占据会导致催化循环受阻,由催化机理图可知,Au可以吸附CO,使产物脱附,维持的活性,加快反应,提高单位时间内产率,故双催化剂中Au的作用吸附CO,避免CO占据的活性中心,保障催化循环顺利进行,提高单位时间内的产率(合理即可)。
2.(12分)研究去除废水中的有机污染物。
Ⅰ.酸性条件下与反应产生强氧化性的,涉及如下反应:
ⅰ.
ⅱ.
有机污染物如烃、烃的含氧衍生物被降解为和。
(1)的电子式是___________。
(2)氧化乙苯()的化学方程式是___________。
(3)氧化含苯胺的废水,其他条件不变时,起始分别投入少量且含相同物质的量的、的盐,苯胺的降解率如下图。
用时,0~40分钟,苯胺的降解率低,结合反应ⅰ、ⅱ解释原因:___________。
(4)在电解槽中加入含有机污染物的酸性废水和少量亚铁盐,向阴极通入空气进行电解,用电化学法实现的制备和的再生,解决的贮运风险和提高有机物的降解效率。阴极反应有___________、___________、。
Ⅱ.中国科学家研究金属有机框架(MOFs)材料作催化剂,利用高效电合成,部分反应过程的能量变化如下图。
已知:*代表吸附位点,MOFs对具有适宜的吸附作用,利于生成。
(5)结合图中信息,较低温度有利于制备,原因是___________。
(6)下列措施能增大产物中与物质的量之比的是___________(填序号)。
a.延长反应时间
b.采用适宜的电压
c.将MOFs材料改为对、具有强吸附作用的催化剂
【答案】(1)(1分)
(2)(2分)
(3)用时,与反应的速率小,一定时间内生成的小,使与反应生成的速率小,小,苯胺的降解率低(2分)
(4) (2分) (2分)
(5)生成的活化能低于生成的活化能,较低温度更易生成;不稳定,较低温度下,不易分解(2分)
(6)b(1分)
【解析】(1)中O和H形成单键,O的价层还剩5个电子,的电子式为。
(2)根据题干,乙苯被氧化为和,结合电子守恒配平:共失去42 mol电子,得到1 mol电子,配平后得到方程式。
(3)降解苯胺需要,而由反应ⅰ生成,起始无,需要先反应生成,初期浓度低,生成少,降解率低。
(4)题目说明阴极需要实现的制备和的再生:在阴极得电子,酸性条件下生成;在阴极得电子,再生为。
(5)由能量图可知,先生成,若要生成需要继续反应,总活化能更高;低温下,生成的速率慢,不会大量转化为,因此有利于制备。
(6)a.延长反应时间会使更多进一步转化为,比值减小,a错误;
b.采用适宜电压可以控制反应偏向生成,增大比值,b正确;
c.强吸附和会使进一步反应生成,比值减小,c错误;
答案选b。
3.(12分)某研究小组以甲苯为起始原料,按下列路线合成利尿药美托拉宗。
已知:
(1)试剂a是________。
(2)C→D的反应类型是________。
(3)D→E的化学方程式是________。
(4)属于芳香族化合物的B的同分异构体有________个(提示:不包括B)。
(5)写出的化学方程式________。
(6)从D→H的流程看,D→E的主要目的是________。
(7)有人认为由I合成美托拉宗的过程如下:
请写出J的结构简式________,K的结构简式________。
【答案】(1)浓硝酸、浓硫酸(1分)
(2)还原反应(1分)
(3)+→+CH3COOH(2分)
(4)4(2分)
(5)+→+H2O(2分)
(6)保护与苯环直接相连的氨基不被酸性高锰酸钾氧化(1分)
(7) CH3CHO (1分) (2分)
【分析】
甲苯与试剂a反应生成A,对比两者分子式可知发生了硝化反应,故试剂a是浓硝酸、浓硫酸,结合D的结构可知,硝基在甲基的邻位,故A的结构为,由A、C的分子式,结合D的结构可知C的结构为,C中硝基被还原为氨基生成D,D的分子式为C7H8NCl,对比D、E分子式,结合F结构可知E的结构为,F与酸性高锰酸钾反应,苯环上的甲基被氧化为羧基,故G的结构为,G的分子式为C9H9ClN2O5S,对比G、H分子式,结合反应条件可知发生水解反应,H的结构为,A中硝基被还原生成B,故B的结构为,B、H反应生成I,结合两者分子式和美托拉宗结构,可知I的结构为,据此回答;
【解析】(1)由分析可知,试剂a为浓硝酸、浓硫酸;
(2)由分析可知,C中硝基被还原为氨基,故反应类型为还原反应;
(3)
由分析可写出反应方程式为+→+CH3COOH;
(4)
B的结构为,属于芳香族的化合物还有、、、,共4种;
(5)
由分析可写出方程式为+→+H2O;
(6)甲基被酸性高锰酸钾氧化时,氨基也会被氧化,从D→H的流程看,D→E的主要目的是保护与苯环直接相连的氨基不被酸性高锰酸钾氧化;
(7)
K脱水生成美托拉宗,结合I的结构,可知J为CH3CHO,I与J加成K,然后脱水生成美托拉宗,故K的结构为。
4.(12分)钌(Ru)是贵金属,在医疗、催化等方面有重要应用。熔融-氧化-蒸馏法是工业上回收废钌催化剂中Ru的一种方法,流程如下。
已知:ⅰ.易挥发,加热时容易分解成和。
ⅱ.随温度升高,溶解度增大。
(1)废钌催化剂中的钌单质和经碱熔焙烧生成,其中的作用是___________。
(2)如图1所示,蒸馏温度高于80℃时,蒸馏收率随着温度的升高而降低,可能的原因是___________。
(3)氧化-蒸馏时选用硫酸酸化而非盐酸,原因是___________(用离子方程式表示)。
(4)获得晶体的操作A包括加热浓缩、___________、___________。
(5)用交替电解法可剥落旧电极表面的催化涂层,再用熔融-氧化-蒸馏法回收Ru。
已知:ⅰ.电解时会生成Ru、和,新生成的含钌物质在电极上的附着力弱。
ⅱ.电解一段时间后,惰性阳极可能被部分氧化,导电能力降低。
①交替电解装置如图2,每隔5~6分钟改变一次电流方向。电解时两电极上均有少量气泡产生。刚通电时,阳极的电极反应式为___________、___________。
②用交替电解法剥落涂层的效率较高,可能的原因有___________(填序号)。
a.含钌物质可同时从a、b两电极上脱落
b.阴极上,全部电子均用于还原
c.电流变向后,部分氧化的阳极被还原,电阻减小
【答案】(1)作氧化剂(1分)
(2)受热易分解或生成HClO受热分解等(2分)
(3)(2分)
(4) 冷却结晶 (1分) 过滤(洗涤)(1分)
(5) (2分) (2分) ac(1分)
【分析】废钌催化剂和KOH、KNO3在650℃进行焙烧,废钌催化剂中的钌单质和经碱熔焙烧生成,碱熔渣与NaClO、硫酸在减压蒸馏下得到蒸气,与浓盐酸反应得到溶液,由于随温度升高,溶解度增大,故溶液经加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤)即可得到晶体,通入H2还原即可得到Ru,据此回答。
【解析】(1)由分析知,废钌催化剂和KOH、KNO3在650℃进行焙烧,废钌催化剂中的钌单质和经碱熔焙烧生成,钌单质和中Ru的化合价均升高,被氧化,故KNO3作为氧化剂;
(2)由已知ⅰ知:易挥发,加热时容易分解成和,故蒸馏温度高于80℃时,蒸馏收率随着温度的升高而降低,可能的原因是受热易分解或生成HClO受热分解等;
(3)由分析知,氧化-蒸馏时,用NaClO作为氧化剂,若使用盐酸,NaClO与盐酸发生反应,故选用硫酸酸化而非盐酸;
(4)由已知ⅱ知:随温度升高,溶解度增大,故溶液经加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤)即可得到晶体;
(5)①刚通电时,由于电解时两电极上均有少量气泡产生,故水会在阳极失去电子生成氧气,电极反应式为,RuO2也会在阳极失去电子生成,电极反应式为;
②a.由于每隔5~6分钟改变一次电流方向,使得电极a、b交替作为阳极和阴极,含钌物质可同时从a、b两电极上脱落,提高了剥落RuO2涂层的效率,a 正确;
b.阴极上除了RuO2得到电子被还原外,溶液中的H+也可能得到电子生成H2(因为电解时两电极上均有少量气泡产生 ),并非全部电子均用于还原RuO2,b 错误;
c.已知电解一段时间后,惰性阳极可能被部分氧化,导电能力降低,而电流变向后,原来被氧化的阳极变为阴极,部分氧化的阳极被还原,电阻减小,有利于电解的进行,从而提高了剥落RuO2涂层的效率,c 正确;
故选ac。
5.(10分)某化学小组制备三草酸合铁酸钾晶体(翠绿色),探究影响产物纯度的因素。
Ⅰ.制备晶体
(1)步骤1中铁元素部分转化为红褐色沉淀,其余则以形式存在。
①的作用是_______。
②产生的原因是_______。
(2)步骤3得到的晶体通常不纯,原因是转化为少量写出生成该杂质的化学方程式_______。
Ⅱ.探究影响晶体纯度的因素
取步骤2煮沸后的浊液a mL,向其中加入饱和溶液,控制用量(以反应后溶液pH值衡量)和加入方式,测定产物中配阴离子电荷并与理论值()对比,用偏离值表征杂质的含量,偏离值越大,杂质越多。实验如下:
实验操作
实验
编号
加入方式
反应后
溶液pH
配阴离子
电荷偏离值
ⅰ
一次性倒入
2.5
ⅱ
逐滴加入
2.5
ⅲ
一次性倒入
3.5
ⅳ
逐滴加入
3.5
(3)分析上述实验,关于用量对产物纯度的影响得出的结论是_______。
(4)对比实验ⅱ和ⅳ,猜测实验ⅱ中pH减小是影响晶体纯度的主要原因,设计实验方案:_______,证实了上述猜测。
(5)对比实验ⅰ和ⅱ,结合氧化还原反应规律分析“一次性倒入,电荷偏离值增大”的原因:_______。
Ⅲ.实验反思
(6)的制备中,足量的作用是提供充足的配体和,适量的主要作用是_______。
【答案】(1) 作氧化剂,将价Fe元素氧化为价(1分) 水解使溶液显碱性,与结合产生沉淀(1分)
(2)(2分)
(3)加入方式一定时,用量增多,产物的纯度降低(1分)
(4)向实验ⅳ反应后的溶液中逐滴滴加稀硫酸(pH与饱和草酸相同)至反应后溶液的,测得配阴离子电荷偏离值接近(2分)
(5)一次性倒入草酸,导致局部草酸浓度过高,其还原性增强,同时溶液局部pH较小,与草酸发生氧化还原反应导致杂质增多(2分)
(6)控制溶液pH,溶解,防止副反应发生(1分)
【解析】(1)①中铁元素化合价为+2价,步骤1生成的和中铁元素化合价 +3价,化合价发生变化,由此可知作氧化剂,将+2价的铁元素氧化为+3价;
②溶液中水解生成,使溶液显碱性,步骤1生成的与结合生成沉淀,故答案为水解使溶液显碱性,与结合产生沉淀(回答合理即可);
(2)具有氧化性,有还原性,根据题中信息转化为,铁元素化合价降低,发生氧化还原反应,反应的化学方程式为;
(3)比较表格实验i、iii或ii、iv结果可知,加入方式相同,用量增加,反应后溶液pH减小,配阴离子电荷偏离值增大,杂质增多,故答案为加入方式一定时,用量增多,产物的纯度降低;
(4)实验ii、iv中草酸加入方式相同,反应后溶液pH不同,想要验证pH是否影响晶体纯度,可向实验iv中加入稀硫酸,将pH调节至2.5,若溶液在配阴离子电荷偏离值变为+0.09,证明猜测正确,故答案为向实验ⅳ反应后的溶液中逐滴滴加稀硫酸至反应后溶液的,测得配阴离子电荷偏离值接近+0.09;
(5)对比实验ⅰ和ⅱ,反应后溶液pH相同,仅加入方式不同,有还原性,一次性倒入会使局部浓度过高,更多被还原为,进而生成杂质,使得杂质更多,偏离值更大,故答案为一次性倒入草酸,导致局部草酸浓度过高,其还原性增强,同时溶液局部pH较小,与草酸发生氧化还原反应导致杂质增多;
(6)根据题目可知实验中生成少量,加入草酸能够溶解,使其参与反应生成目标产物,也能避免发生其他反应生成杂质,由此可知加入适量草酸的作用是控制溶液pH,溶解,防止副反应发生(回答合理即可)。
C组
(建议用时:40分钟 满分:58分)
1.(12分)NaCl在人类文明的发展中扮演了重要的角色。
I.为理解NaCl溶解过程的能量变化,可设想NaCl固体溶于水的过程分两步实现,示意图如下。
(1)根据各微粒的状态,可判断a_______0(填“>”或“<”)。
(2)_______。
Ⅱ.高压不仅会引发物质的相变,也会导致新类型化学键的形成。NaCl晶体在超高压下和Na或反应,可以形成不同组成、不同结构的晶体,如图两种晶体的晶胞:
(3)基态Cl原子价层电子轨道表示式为:_______。
(4)晶胞A中每个Na原子周围与它等距且最近的Na原子有_______个。
(5)晶胞B形状为长方体,棱长分别为,结构如图所示,阿伏加德罗常数为。该晶体密度为_______。
(6)NaCl的熔点小于NaF的熔点,原因是_______。
(7)NaCl晶体在熔融状态下才能导电,而超高压下合成的晶体固态就可以导电,可能的原因是_______。
【答案】(1)>(1分)
(2)a+b(2分)
(3)(1分)
(4)8(2分)
(5)(2分)
(6)NaCl和NaF均为离子晶体,离子所带电荷数相同,Cl-半径大于F-,NaCl晶格能小于NaF,因此NaCl熔点更低(2分)
(7)Na3Cl具有金属晶体的特征,存在自由移动电子,导电性增强(2分)
【解析】(1)第一步是NaCl固体断裂离子键变为气态Na+和Cl-,断键需要吸收能量,焓变大于0,因此a>0。
(2)根据盖斯定律,总反应焓变等于分步反应焓变之和,。
(3) Cl原子序数为17,基态Cl原子价电子排布为,按照洪特规则和泡利不相容原理,轨道表示式为。
(4) 晶胞A中Na位于顶点和体心,与体心Na等距最近的Na为顶点的Na,共8个。
(5)晶胞B中,Na数目为,Cl数目为,晶胞总质量,晶胞体积,密度。
(6)离子晶体熔点由晶格能决定,电荷相同时,离子半径越小,晶格能越大,熔点越高,NaCl和NaF均为离子晶体,离子所带电荷数相同,Cl-半径大于F-,NaCl晶格能小于NaF,因此NaCl熔点更低。
(7)普通NaCl是离子晶体,固态时离子不能自由移动,只有熔融后电离出自由移动离子才能导电,Na3Cl具有金属晶体的特征,存在自由移动电子,因此固态就能导电。
2.(10分)经一系列反应可以得到,如下图所示。
(1)Ⅰ中,和在催化剂作用下反应,其化学方程式是______。
(2)Ⅱ中,。在其他条件相同时,分别测得NO的平衡转化率在不同压强(、)下温度变化的曲线(如下图)。
①比较、的大小关系:______。
②随温度升高,该反应平衡常数变化的趋势是:______。
(3)Ⅲ中,将转化为,再制备浓硝酸。
①已知:; ,下列能量变化示意图中,正确的是(选填字母):______。
②与、化合的化学方程式是______。
(4)Ⅳ中,电解NO制备,其工作原理如图所示,为使电解产物全部转化为,需补充物质A,A是______,说明理由:______。
【答案】(1)(2分)
(2) (1分) 变小(1分)
(3) A (1分) (2分)
(4) (1分) 根据反应,电解产生的多(2分)
【解析】(1)氨气催化氧化生成NO与水,反应方程式为:;
(2)①由图可知相同温度下,p2时NO的转化率大,又知为气体分子数减小的反应,增大压强平衡正向移动,NO的转化率增大,故p1<p2;
②由图可知,相同条件下,随着温度的升高,NO的转化率减小,即升温平衡逆向移动,由化学平衡移动原理可知则该反应为放热反应,所以升高温度平衡常数K变小;
(3)①因NO2生成N2O4的反应为放热反应,且N2O4(g)的能量高于N2O4(l),故选A;
②与、反应生成硝酸,故化学方程式为:;
(4)由图可得电池总反应为:,反应生成过量的HNO3,为使电解产物全部转化为,需补充NH3。
3.(12分)罗美昔布是一种抗炎药,临床用于治疗风湿性关节炎、牙痛等,化合物L是合成罗美昔布的一种中间体,L合成路线如下:
已知:ⅰ.
ⅱ.
(1)A的化学名称为_______,B中含氧官能团的名称为_______。
(2)由C生成D的反应类型为_______;D中所含元素(H除外)第一电离能由大到小的顺序为_______。
(3)设置D→E和F→G两步反应的作用是_______。
(4)写出由G生成H的化学方程式_______。
(5)写出I的结构简式_______。
(6)在L的分离提纯过程中,需调节适宜的pH以降低L在水中的溶解度,pH不宜过高也不宜过低的原因是_______。
(7)M为D的同分异构体,符合下列条件的一种物质的结构简式是_______。
①直接与苯环相连;
②能发生银镜反应;
③核磁共振谱有五组吸收峰,面积比为2:2:2:1:1。
【答案】(1) 氟苯 (1分) 硝基(1分)
(2) 取代反应 (1分) F>N>O>C(1分)
(3)占位,防止副产物生成,提高目标产物的产率(1分)
(4)+HBr(2分)
(5)(2分)
(6)pH过高时,羧基会转化为羧酸盐,pH过低时,亚氨基会转化为铵盐,两个反应均会使得L的溶解度升高而不利于分离(1分)
(7)(2分)
【分析】
由有机物的转换关系和D的结构简式可知,浓硫酸作用下与浓硝酸发生硝化反应生成,则A为、B为;与锌、盐酸发生还原反应生成,则C为;与乙酸酐发生取代反应生成D,D在HOSO2Cl、一水合氨作用下反应生成E,E酸性条件下发生水解反应生成F,F与氯化氢、过氧化氢反应生成,则G为;由H的结构简式可知,一定条件下与发生取代反应生成H,则X为;90℃条件下H与发生取代反应生成,则I为;发生信息ⅱ反应生成W,W酸性条件下发生水解反应生成L。
【解析】(1)
由分析可知,A的结构简式为,名称为氟苯;B的结构简式为,含氧官能团为硝基;
(2)
由分析可知,C生成D的反应为:与乙酸酐发生取代反应生成D和乙酸;D中含有的元素为:C、H、O、N、F,除了H以外,其余几种元素均位于第二周期,同周期主族元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,则其中F元素的第一电离能最大,O>C,氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构,氮元素的第一电离能大于相邻元素,则第一电离能由大到小的顺序为F>N>O>C;
(3)
由分析可知,G的结构简式为,由结构简式可知,D→E和F→G两步反应中F原子的对位首先被占用,然后氯原子取代氨基邻位碳原子上的氢原子,所以两步反应的作用是:占位,防止副产物生成,提高目标产物的产率;
(4)
由分析可知,G生成H的反应为一定条件下与发生取代反应生成H和溴化氢,反应的化学方程式为++HBr;
(5)
由分析可知,90℃条件下H与发生取代反应生成,I的结构简式为;
(6)由结构简式可知,L分子含有羧基和亚氨基,溶液pH过高时,羧基会转化为羧酸盐,溶液pH过低时,亚氨基会转化为铵盐,两个反应均会使得L的溶解度升高而不利于分离,所以在L的分离提纯过程中,需调节适宜的pH;
(7)
D的同分异构体M能发生银镜反应,说明M分子中含有醛基,氨基直接与苯环相连,核磁共振谱有五组吸收峰,面积比为2:2:2:1:1说明同分异构体的结构对称,则符合条件的一种结构简式为。
4.(12分)铈是自然丰度最高的镧系元素。某氟碳铈矿()中含及少量的、。某实验小组设计工艺制备高纯度,部分工艺流程如图所示。
已知:①在硫酸中能被萃取剂(HA)萃取,而不能;
②、难溶于水,可溶于强酸。
Ⅰ.制备水溶液:
(1)“氧化焙烧”时发生的氧化还原反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。
(2)滤渣1的成分是___________(填化学式)
(3)“萃取”时存在平衡:,保持其他条件不变,萃取时pH不宜过低,也不宜过高,其原因可能是___________。
(4)“反萃取”时发生反应:___________。
Ⅱ.制备,有两种方法:
制备方法1:
(5)写出向水溶液1中加入氨水的离子方程式:___________。
(6)向“滤渣2”中加入后需要过滤并洗涤沉淀,取适量最后一次的洗涤液于试管中,加入___________(试剂),若观察到___________(现象),说明沉淀已经洗涤干净,反之则无。
制备方法2:
(7)向水溶液1中加入,生成沉淀。写出对应的离子方程式:___________。
(8)滤液C结晶可得到粗品。粗品不经洗涤,直接用热风烘干,既能减少的损失,又能提高纯度。用化学反应方程式解释热风烘干能提高纯度的原因:___________。
【答案】(1)1:4(1分)
(2)SiO2、CaSO4(1分)
(3)萃取时若pH不宜过低,逆向移动,不利于Ce4+进入有机相,若pH不宜过高,Ce4+转化为Ce(OH)4沉淀(2分)
(4)2Ce4++H2O2=2Ce3++O2↑+2H+(2分)
(5)(2分)
(6) 取最后一次洗涤液少量于试管中,滴加稀硝酸酸化的AgNO3溶液; 若无白色沉淀生成(1分)
(7)(2分)
(8)(1分)
【分析】氟碳铈矿中含及少量的、。空气中"氧化焙烧"氟碳铈矿,Ce3+氧化为Ce4+,Fe2O3、CaCO3、SiO2不反应,硫酸"浸取",Ce4+、Fe3+进入溶液,CaCO3转化为CaSO4沉淀、SiO2不反应,过滤,滤渣1为SiO2、CaSO4,加入萃取剂HA"萃取" Ce4+转化为CeA4 进入有机相,Fe3+留在水层,分液"洗氟",加入稀硫酸、H2O2"反萃取"、分液得到萃取剂HA和含Ce3+的水层,反应为,制备CeO2方法1中加入氨水沉铈得到Ce(OH)3沉淀,在Ce(OH)3沉淀中加入次氯酸钠溶液生成沉淀Ce(OH)4,煅烧Ce(OH)4得到CeO2;制备CeO2方法2中加入氢氧化钠调PH,Ce3+和碳酸氢铵反应生成碳酸铈,碳酸铈在空气中焙烧生成CeO2。
【解析】(1)“氧化焙烧”时Ce3+被氧气氧化为Ce4+,是还原剂、O2是氧化剂,根据得失电子守恒,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:4。
(2)硫酸"浸取",Ce4+、Fe3+进入溶液,CaCO3转化为CaSO4沉淀、SiO2不反应,过滤,滤渣1为SiO2、CaSO4;
(3)萃取时若pH不宜过低,逆向移动,不利于Ce4+进入有机相,若pH不宜过高,Ce4+转化为Ce(OH)4沉淀,所以萃取时pH不宜过低,也不宜过高。
(4)“反萃取”时被双氧水还原为Ce3+,发生反应方程式为2Ce4++H2O2=2Ce3++O2↑+2H+;
(5)向水溶液1中加入氨水得到Ce(OH)3沉淀,反应的离子方程式为;
(6)加入NaClO后,沉淀表面可能残留Cl⁻,若洗涤液中不含Cl⁻,说明沉淀已经洗涤干净;具体操作为:取最后一次洗涤液少量于试管中,滴加稀硝酸酸化的AgNO3溶液,若无白色沉淀生成,则沉淀洗涤干净;若有白色沉淀,说明未洗净。
(7)向水溶液1中加入,生成沉淀。对应的离子方程式为。
(8)Na2SO4是一种稳定的化合物,热风烘干不能使Na2SO4分解,但可使主要杂质NH4HCO3固体分解生成气体,所以粗品不经洗涤,直接用热风烘干,既能减少的损失,又能提高纯度,反应方程式为。
5.(12分)某小组同学探究硫代硫酸钠(Na2S2O3)溶液与某些常见金属离子的反应。
已知:i.(淡绿色)、(紫黑色)、(无色)
ii.在酸性溶液中转化为、S和SO2.
iii.BaS4O6可溶于水、BaS2O3微溶于水。
(1)将S粉加入沸腾的Na2SO3溶液中可制得Na2S2O3,离子方程式是______。研究Na2S2O3与某些常见金属离子的反应,进行如下实验。
序号
X溶液
现象
I
CuCl2溶液
溶液变为淡绿色,水浴加热至50℃以上,逐渐析出黑色沉淀
II
FeCl3溶液
溶液变为紫黑色,片刻后溶液变为无色
III
AgNO3溶液
逐滴加入AgNO3溶液,生成白色沉淀,振荡后沉淀溶解,得无色溶液
(2)取I中的浊液,离心分离,经检验,沉淀是Cu2S和S的混合物,清液中存在。
①补全I中生成黑色沉淀的总反应的离子方程式______:____________↓+______↓+______。
②查阅资料可知,常温时,生成黑色沉淀反应的平衡常数很大,但仍需水浴加热至50℃以上才出现沉淀,原因是______。
(3)II中,被Fe3+氧化的主要产物是,还有很少量的。取II中的无色溶液进行如下实验证实了此结论。
①仅由溶液1中加入足量的盐酸后得到沉淀2,不能说明II中生成了,理由是______。用H2O代替II中的FeCl3溶液,重复上述实验,CS2溶解后几乎无固体剩余。
②补全实验方案证实产物中还有很少量的:将沉淀1洗净,______。
(4)向III的无色溶液中继续加入0.5 mL 0.1 mol/L AgNO3溶液,产生白色沉淀Ag2S2O3,静置,得到黑色沉淀Ag2S,同时生成强酸。生成Ag2S的化学方程式是______。
【答案】(1)(2分)
(2) (2分) 该反应活化能较高,加热是为了提供能量以加快反应速率(或常温下反应速率慢,加热可以提高反应速率)(2分)
(3) 溶液1可能含有未反应的,遇盐酸也会分解生成S单质沉淀(2分) 加入到适量盐酸中发生沉淀不溶解,沉淀中有BaSO4和S,过滤后用CS2溶解,仍有不溶物剩余(2分)
(4)(2分)
【分析】根据实验现象,实验I中先生成了浅绿色[Cu(S2O3)2]2-,加热至50℃以上时,发生氧化还原反应生成了黑色沉淀Cu2S;实验II中先生成了紫黑色离子,该离子中Fe3+再逐渐与发生氧化还原反应导致溶液片刻后变为无色;实验III中逐滴加入AgNO3,立刻生成Ag2S2O3白色沉淀,由于溶液中浓度较高,所以振荡后白色沉淀溶解,转化为无色离子,据此解答。
【解析】(1)S粉通入沸腾的Na2SO3溶液中制备Na2S2O3的离子方程式为。
(2)①沉淀中含Cu2S与S,清液含硫酸根,说明发生了氧化还原反应,对应离子方程式为;
②该反应活化能较高,加热是为了提供能量以加快反应速率(或常温下反应速率慢,加热可以提高反应速率)。
(3)①溶液1可能含有未反应的,遇盐酸也会分解生成S单质沉淀;
②若产物中含有少量的硫酸根,则沉淀1为硫酸钡和BaS2O3,证实的方法为将沉淀1洗净,加入到适量盐酸中发生沉淀不溶解,沉淀中有BaSO4和S,过滤后用CS2溶解,仍有不溶物剩余,则为BaSO4,证明有硫酸根离子;
(4)白色沉淀Ag2S2O3静置分解生成Ag2S和强酸H2SO4的方程式为。
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命题预测
A组
(建议用时:30分钟 满分:58分)
1.(12分)氮、磷、砷在自然界中分布广泛,其化合物有重要用途。
(1)As位于元素周期表的第4周期,第VA族。将As的基态原子最外层轨道表示式补充完整:_________。
(2)比较N原子和As原子的第一电离能大小,从原子结构角度说明理由:___________。
(3)可用作锅炉用水软水剂,的空间结构为___________。
(4)工业上常用改性季铵盐从炼铜烟灰碱性溶液中萃取砷,其工艺流程短、成本低。萃取反应机理如下:
①物质Ⅳ为___________(填化学式)。
②关于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种物质,下列说法正确的有___________(填序号)。
a.Ⅰ中的化学键均为σ键
b.Ⅱ中As的化合价为+5
c.Ⅲ中C原子的杂化轨道类型均为杂化
(5)砷化硼晶体是具有超高热导率的半导体材料,其晶胞为立方体,边长为a nm,结构如图所示。
①晶体中与顶点B原子等距且最近的B原子个数为___________。
②该结构中存在配位键,提供空轨道的原子是___________。
③已知阿伏加德罗常数的值为,则该晶体的密度为___________。()
④如果把晶体中砷原子换成氮原子,形成的晶体的熔点明显升高,原因为___________。
2.(12分)肼(N2H4)有较强的还原性,与N2O4等可组成火箭推进剂。
(1)已知:I.N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH1=-67.7kJ·mol-1
Ⅱ.N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH2=-534.0kJ·mol-1
Ⅲ.NO2(g)N2O4(g) ΔH3=-26.4kJ·mol-1
火箭发射时N2H4与N2O4反应生成N2和H2O。该反应的热化学方程式是___________。
(2)肼的传统生产工艺为Raschig法,两步反应分别在不同容器的水溶液环境中进行:
i.NH3+NaClO=NH2Cl+NaOH (快)
ii.NH2Cl+NH3+NaOHN2H4·H2O+NaCl (慢)
已知电负性N>Cl。下列说法正确的是___________(填序号)。
a.反应i中NaClO做氧化剂
b.适当提高反应i温度,可显著提高相同时间内N2H4·H2O的产量
c.采用3.0MPa压强可以增大NH3的溶解度,提高反应ii中NH2Cl的利用率
(3)采用Raschig法制得肼后,可采用分步蒸馏的方法将其从反应混合液中分离出来。蒸馏过程中首先馏出的物质是___________(填序号)。
a.NH3 b.N2H4·H2O c.NaCl
(4)产品中肼含量的测定方法如下。
取0.50g产品加20mL水稀释,滴入2滴淀粉溶液,用0.500mol·L-1 溶液滴定3次,平均每次消耗溶液20.00 mL。
已知:N2H4+2=4HI+N2。
①样品中肼(以N2H4计)的质量分数为___________。
②若滴定过程中操作过于缓慢,则测定结果___________(填“偏大”“偏小”“不受影响”)。
(5)肼除做火箭推进剂外还可用于燃料电池中。某种碱性肼-空气燃料电池(电解质为KOH溶液)具有高效、无污染的特点,装置如图所示。
① 负极的电极反应式是___________。
② 电池工作一段时间后正极区KOH溶液pH基本保持不变,结合电极反应式解释原因___________。
3.(12分)化合物H是制备药物洛索洛芬钠的关键中间体,其一种合成路线如下,
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称___________
(2)A→B的反应类型为___________,B→C的反应类型为___________
(3)D分子中碳原子杂化轨道类型有___________种
(4)E的结构简式为___________
(5)写出G生成H反应的方程式___________
(6)F的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式___________
①分子中含有苯环;
②碱性条件下完全水解生成两种产物,酸化后分子中均含有4种不同化学环境的氢
4.(12分)从一种阳极泥(主要成分为Cu、Ag、Pt、Au、Ag2Se、Cu2S)中回收重金属的工艺流程如图所示:
已知:在碱性条件下很稳定。回答下列问题:
(1)Cu2S焙烧为CuO,该过程中还原剂与氧化剂的物质的量之比为_______。
(2)“滤渣I”的主要成分是_______(填化学式);加快“酸浸氧化”速率的措施有_______(填写一条即可)。
(3)萃取与反萃取的原理为:2RH+Cu2+R2Cu+2H+。实验室进行萃取操作的专用玻璃仪器是_______(填名称);该流程中的“反萃取剂”最好选用_______(填标号)。
A.乙醇 B.HNO3溶液 C.盐酸 D.NaOH 溶液
(4)已知:Ag++2[Ag(S2O3)2]3− K=2.80×1013
AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq) Ksp(AgCl)=1.80×10−10
①“溶浸”过程中,滤渣II被Na2S2O3溶液溶解的反应为:AgCl+2[Ag(S2O3)2]3−+Cl-。则该反应的平衡常数为_______;
②“滤液IV”可返回溶浸工序循环使用,循环多次后,即使调控Na2S2O3溶液浓度,银的浸出率仍会降低。试从化学平衡的角度解释可能的原因:_______。
(5)请从环保角度对该工艺流程提出合理的优化建议:_______(写出一条即可)。
5.(10分)利用沉淀滴定法快速测定NaBr等卤化物溶液中c(Br-),实验过程包括标准溶液的配制和滴定待测溶液。
Ⅰ.标准溶液的配制
准确称取AgNO3基准物8.5 g,配制成500 mL标准溶液,放在棕色试剂瓶中避光保存,备用。
Ⅱ.滴定的主要步骤
a.取待测NaBr溶液25.00 mL,配制成100 mL溶液,取其中25.00 mL于锥形瓶中。
b.加入K2CrO4溶液作指示剂。
c.用AgNO3标准溶液进行滴定,记录消耗的体积。
d.重复上述操作三次,测定数据如下表:
实验序号
1
2
3
4
消耗AgNO3标准溶液体积/mL
25.86
25.06
24.98
24.96
e.数据处理。
请回答下列问题:
(1)将称得的AgNO3配制成标准溶液,所使用的玻璃仪器除烧杯和玻璃棒外还有___________,配制的AgNO3溶液的浓度为___________。
(2)AgNO3标准溶液应使用___________ (填“酸式”或“碱式”)棕色滴定管,检漏后装液前需要进行的操作有___________。
(3)实验可用铬酸钾(K2CrO4)作指示剂,一方面,是由于Ag2CrO4是砖红色沉淀,现象变化明显,另一方面,是由于___________。
(4)达到滴定终点时的现象为___________
(5)由上述实验数据测得原溶液c(Br-)=___________ mol·L-1。
B组
(建议用时:35分钟 满分:58分)
1.(12分)催化剂研究已成为合成氨工业技术改造和更新的关键。
(1)目前工业上主要以和为原料,使用铁基催化剂合成氨。铁基催化剂是以为活性主体,添加、、CaO等助剂制成。
①基态Fe原子未成对电子数为______。
②、、、CaO的化学键中离子键成分的百分数最高的是______。
③CaO作助剂与其熔点高有关。从结构角度解释CaO熔点高于的原因:______。
(2)也可用作和合成氨的催化剂,其晶胞是立方体结构,边长为a nm,结构示意图如下。
每个Fe原子周围与它最近且距离相等的Fe原子有______个。
②已知催化剂的活性与其表面单位面积含有Fe原子的个数有关。图中阴影所示的平面上每平方纳米含有的Fe原子个数为______。
(3)当前合成氨工艺的能耗较大,原料之一需要制备并纯化。我国科学家研制出的双催化剂实现了在温和条件下以为氢源合成氨,其反应为:
①已知:
则______(用含、的代数式表示)。
②主要过程的催化机理示意图如下(部分微粒未表示)。
已知:催化剂表面单位面积活性中心的数量影响催化过程,若活性中心被占据,催化循环会受阻;催化剂很难吸附CO。
与使用单一催化剂相比,使用双催化剂能提高单位时间内的产率。说明双催化剂中Au的作用:______。
2.(12分)研究去除废水中的有机污染物。
Ⅰ.酸性条件下与反应产生强氧化性的,涉及如下反应:
ⅰ.
ⅱ.
有机污染物如烃、烃的含氧衍生物被降解为和。
(1)的电子式是___________。
(2)氧化乙苯()的化学方程式是___________。
(3)氧化含苯胺的废水,其他条件不变时,起始分别投入少量且含相同物质的量的、的盐,苯胺的降解率如下图。
用时,0~40分钟,苯胺的降解率低,结合反应ⅰ、ⅱ解释原因:___________。
(4)在电解槽中加入含有机污染物的酸性废水和少量亚铁盐,向阴极通入空气进行电解,用电化学法实现的制备和的再生,解决的贮运风险和提高有机物的降解效率。阴极反应有___________、___________、。
Ⅱ.中国科学家研究金属有机框架(MOFs)材料作催化剂,利用高效电合成,部分反应过程的能量变化如下图。
已知:*代表吸附位点,MOFs对具有适宜的吸附作用,利于生成。
(5)结合图中信息,较低温度有利于制备,原因是___________。
(6)下列措施能增大产物中与物质的量之比的是___________(填序号)。
a.延长反应时间
b.采用适宜的电压
c.将MOFs材料改为对、具有强吸附作用的催化剂
3.(12分)某研究小组以甲苯为起始原料,按下列路线合成利尿药美托拉宗。
已知:
(1)试剂a是________。
(2)C→D的反应类型是________。
(3)D→E的化学方程式是________。
(4)属于芳香族化合物的B的同分异构体有________个(提示:不包括B)。
(5)写出的化学方程式________。
(6)从D→H的流程看,D→E的主要目的是________。
(7)有人认为由I合成美托拉宗的过程如下:
请写出J的结构简式________,K的结构简式________。
4.(12分)钌(Ru)是贵金属,在医疗、催化等方面有重要应用。熔融-氧化-蒸馏法是工业上回收废钌催化剂中Ru的一种方法,流程如下。
已知:ⅰ.易挥发,加热时容易分解成和。
ⅱ.随温度升高,溶解度增大。
(1)废钌催化剂中的钌单质和经碱熔焙烧生成,其中的作用是___________。
(2)如图1所示,蒸馏温度高于80℃时,蒸馏收率随着温度的升高而降低,可能的原因是___________。
(3)氧化-蒸馏时选用硫酸酸化而非盐酸,原因是___________(用离子方程式表示)。
(4)获得晶体的操作A包括加热浓缩、___________、___________。
(5)用交替电解法可剥落旧电极表面的催化涂层,再用熔融-氧化-蒸馏法回收Ru。
已知:ⅰ.电解时会生成Ru、和,新生成的含钌物质在电极上的附着力弱。
ⅱ.电解一段时间后,惰性阳极可能被部分氧化,导电能力降低。
①交替电解装置如图2,每隔5~6分钟改变一次电流方向。电解时两电极上均有少量气泡产生。刚通电时,阳极的电极反应式为___________、___________。
②用交替电解法剥落涂层的效率较高,可能的原因有___________(填序号)。
a.含钌物质可同时从a、b两电极上脱落
b.阴极上,全部电子均用于还原
c.电流变向后,部分氧化的阳极被还原,电阻减小
5.(10分)某化学小组制备三草酸合铁酸钾晶体(翠绿色),探究影响产物纯度的因素。
Ⅰ.制备晶体
(1)步骤1中铁元素部分转化为红褐色沉淀,其余则以形式存在。
①的作用是_______。
②产生的原因是_______。
(2)步骤3得到的晶体通常不纯,原因是转化为少量写出生成该杂质的化学方程式_______。
Ⅱ.探究影响晶体纯度的因素
取步骤2煮沸后的浊液a mL,向其中加入饱和溶液,控制用量(以反应后溶液pH值衡量)和加入方式,测定产物中配阴离子电荷并与理论值()对比,用偏离值表征杂质的含量,偏离值越大,杂质越多。实验如下:
实验操作
实验
编号
加入方式
反应后
溶液pH
配阴离子
电荷偏离值
ⅰ
一次性倒入
2.5
ⅱ
逐滴加入
2.5
ⅲ
一次性倒入
3.5
ⅳ
逐滴加入
3.5
(3)分析上述实验,关于用量对产物纯度的影响得出的结论是_______。
(4)对比实验ⅱ和ⅳ,猜测实验ⅱ中pH减小是影响晶体纯度的主要原因,设计实验方案:_______,证实了上述猜测。
(5)对比实验ⅰ和ⅱ,结合氧化还原反应规律分析“一次性倒入,电荷偏离值增大”的原因:_______。
Ⅲ.实验反思
(6)的制备中,足量的作用是提供充足的配体和,适量的主要作用是_______。
C组
(建议用时:40分钟 满分:58分)
1.(12分)NaCl在人类文明的发展中扮演了重要的角色。
I.为理解NaCl溶解过程的能量变化,可设想NaCl固体溶于水的过程分两步实现,示意图如下。
(1)根据各微粒的状态,可判断a_______0(填“>”或“<”)。
(2)_______。
Ⅱ.高压不仅会引发物质的相变,也会导致新类型化学键的形成。NaCl晶体在超高压下和Na或反应,可以形成不同组成、不同结构的晶体,如图两种晶体的晶胞:
(3)基态Cl原子价层电子轨道表示式为:_______。
(4)晶胞A中每个Na原子周围与它等距且最近的Na原子有_______个。
(5)晶胞B形状为长方体,棱长分别为,结构如图所示,阿伏加德罗常数为。该晶体密度为_______。
(6)NaCl的熔点小于NaF的熔点,原因是_______。
(7)NaCl晶体在熔融状态下才能导电,而超高压下合成的晶体固态就可以导电,可能的原因是_______。
2.(10分)经一系列反应可以得到,如下图所示。
(1)Ⅰ中,和在催化剂作用下反应,其化学方程式是______。
(2)Ⅱ中,。在其他条件相同时,分别测得NO的平衡转化率在不同压强(、)下温度变化的曲线(如下图)。
①比较、的大小关系:______。
②随温度升高,该反应平衡常数变化的趋势是:______。
(3)Ⅲ中,将转化为,再制备浓硝酸。
①已知:; ,下列能量变化示意图中,正确的是(选填字母):______。
②与、化合的化学方程式是______。
(4)Ⅳ中,电解NO制备,其工作原理如图所示,为使电解产物全部转化为,需补充物质A,A是______,说明理由:______。
3.(12分)罗美昔布是一种抗炎药,临床用于治疗风湿性关节炎、牙痛等,化合物L是合成罗美昔布的一种中间体,L合成路线如下:
已知:ⅰ.
ⅱ.
(1)A的化学名称为_______,B中含氧官能团的名称为_______。
(2)由C生成D的反应类型为_______;D中所含元素(H除外)第一电离能由大到小的顺序为_______。
(3)设置D→E和F→G两步反应的作用是_______。
(4)写出由G生成H的化学方程式_______。
(5)写出I的结构简式_______。
(6)在L的分离提纯过程中,需调节适宜的pH以降低L在水中的溶解度,pH不宜过高也不宜过低的原因是_______。
(7)M为D的同分异构体,符合下列条件的一种物质的结构简式是_______。
①直接与苯环相连;
②能发生银镜反应;
③核磁共振谱有五组吸收峰,面积比为2:2:2:1:1。
4.(12分)铈是自然丰度最高的镧系元素。某氟碳铈矿()中含及少量的、。某实验小组设计工艺制备高纯度,部分工艺流程如图所示。
已知:①在硫酸中能被萃取剂(HA)萃取,而不能;
②、难溶于水,可溶于强酸。
Ⅰ.制备水溶液:
(1)“氧化焙烧”时发生的氧化还原反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。
(2)滤渣1的成分是___________(填化学式)
(3)“萃取”时存在平衡:,保持其他条件不变,萃取时pH不宜过低,也不宜过高,其原因可能是___________。
(4)“反萃取”时发生反应:___________。
Ⅱ.制备,有两种方法:
制备方法1:
(5)写出向水溶液1中加入氨水的离子方程式:___________。
(6)向“滤渣2”中加入后需要过滤并洗涤沉淀,取适量最后一次的洗涤液于试管中,加入___________(试剂),若观察到___________(现象),说明沉淀已经洗涤干净,反之则无。
制备方法2:
(7)向水溶液1中加入,生成沉淀。写出对应的离子方程式:___________。
(8)滤液C结晶可得到粗品。粗品不经洗涤,直接用热风烘干,既能减少的损失,又能提高纯度。用化学反应方程式解释热风烘干能提高纯度的原因:___________。
5.(12分)某小组同学探究硫代硫酸钠(Na2S2O3)溶液与某些常见金属离子的反应。
已知:i.(淡绿色)、(紫黑色)、(无色)
ii.在酸性溶液中转化为、S和SO2.
iii.BaS4O6可溶于水、BaS2O3微溶于水。
(1)将S粉加入沸腾的Na2SO3溶液中可制得Na2S2O3,离子方程式是______。研究Na2S2O3与某些常见金属离子的反应,进行如下实验。
序号
X溶液
现象
I
CuCl2溶液
溶液变为淡绿色,水浴加热至50℃以上,逐渐析出黑色沉淀
II
FeCl3溶液
溶液变为紫黑色,片刻后溶液变为无色
III
AgNO3溶液
逐滴加入AgNO3溶液,生成白色沉淀,振荡后沉淀溶解,得无色溶液
(2)取I中的浊液,离心分离,经检验,沉淀是Cu2S和S的混合物,清液中存在。
①补全I中生成黑色沉淀的总反应的离子方程式______:____________↓+______↓+______。
②查阅资料可知,常温时,生成黑色沉淀反应的平衡常数很大,但仍需水浴加热至50℃以上才出现沉淀,原因是______。
(3)II中,被Fe3+氧化的主要产物是,还有很少量的。取II中的无色溶液进行如下实验证实了此结论。
①仅由溶液1中加入足量的盐酸后得到沉淀2,不能说明II中生成了,理由是______。用H2O代替II中的FeCl3溶液,重复上述实验,CS2溶解后几乎无固体剩余。
②补全实验方案证实产物中还有很少量的:将沉淀1洗净,______。
(4)向III的无色溶液中继续加入0.5 mL 0.1 mol/L AgNO3溶液,产生白色沉淀Ag2S2O3,静置,得到黑色沉淀Ag2S,同时生成强酸。生成Ag2S的化学方程式是______。
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