精品解析:安徽省六安市2025届高三上学期普通高中教学质量检测 化学试卷
2026-09-12
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内容正文:
绝密★启用前
六安市2025届普通高中高三教学质量检测
化学试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 皖西大地人杰地灵,文化源远流长,在实践中化学知识与文化传承、生产生活密不可分。下列说法错误的是
A. 舒城高铁东站广场上的“周瑜铜像”的主要材质为合金
B. “龙舒贡席”久负盛名,使用的材质是竹篾,其主要成分是纤维素
C. 我市部分农村地区,使用硅太阳能电池发电,其能量转化形式是将太阳能先转化为化学能,化学能再转化为电能
D. 舒城南港镇缸窑村盛产的陶瓷是以黏土为主要原料,经高温烧结而成的硅酸盐材料
2. 下列鉴别或检验方法中,不能达到目的的是
A. 可以用灼烧法区别蚕丝(或羊毛)和合成纤维
B. 碳酸钠和碳酸氢钠:加水溶解后,滴加氢氧化钡溶液,观察现象
C. 苯和甲苯:滴加酸性高锰酸钾溶液,振荡并观察现象
D. 加热条件下用新制氢氧化铜悬浊液检验乙醇中是否混有乙醛
3. 中学化学学习中,将化学知识用于实践,能解释一些化学现象,下列说法正确的是
A. 苯甲酸钠可作为食品防腐剂是由于其具有酸性
B. 煤经过液化、气化等清洁化处理后,可以减少二氧化碳的产生,避免“温室效应”
C. 高炉炼铁时增加反应炉的高度,使CO和Fe2O3充分接触,能减少尾气中CO的含量
D. 电热水器用镁棒防止内胆腐蚀,原理是牺牲阳极法
4. 下列表格中所选的物质或试剂(所需条件已略去),不能完全满足以下转化流程的是
选项
W
试剂a
试剂b
A
Na[Al(OH)4]
稀H2SO4
CO2
B
NH3
CuO
O2
C
C
SiO2
O2
D
Na2S溶液
Cl2
O2
A. A B. B C. C D. D
5. 脯氨酸(结构如图)可参与诱导不对称催化反应,下列关于脯氨酸的说法错误的是
A. 分子中含1个手性碳原子,该分子为手性分子
B. 饱和碳原子上的一溴代物有3种(不考虑立体异构)
C. 与互为同分异构体
D. 既可以与酸反应,又可以与碱反应
阅读下列材料,完成下面小题。
工业上使用多种方式解决CO2、SO2、NO2所带来的环境问题。如SNCR技术以尿素作为还原剂实现脱硝:CH3CH(OH)COONa(乳酸钠)、Ca(ClO)2和离子液体(指在室温或接近室温时呈液态的盐类物质、由阴阳离子组成)等溶液可用于气体吸收。已知:25℃时,几种酸的电离常数:H2SO3 ,;H2CO3 ;CH3CH(OH)COOH(乳酸) 。
6. 阿伏加德罗常数的值为NA,下列有关说法正确的是
A. 次氯酸钙溶液吸收少量SO2的离子方程式为:
B. SNCR脱硝技术存在CO(NH2)2与NO的反应生成N2和CO2,消耗6.0g CO(NH2)2转移电子的数目为1.2NA
C. 常温常压下,2.24L SO2与NO2混合气体中氧原子数目为0.2NA
D. CH3CH(OH)COONa(乳酸钠)溶液吸收SO2的离子方程式为:
7. 下列有关说法正确的是
A. 熔点:乳酸乙酯>乳酸钠
B. 键角:
C. 25℃时,相同浓度的溶液的pH:
D. CH3CH(OH)COOH中含有的化学键:σ键、π键、氢键
8. 含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物称为螯合物。近年来,光催化剂的研究是材料领域的热点。一种Ru配合物(如图所示)复合光催化剂可将CO2转化为HCOOH。下列说法正确的是
A. Ru配合物中第二周期元素的第一电离能:N>O>C
B. 吡啶()中C、N原子的杂化方式分别为sp2、sp3
C. 1mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有6mol
D. 该配合物含有的非金属元素组成的C2H4、N2H4、H2O2均为非极性分子
9. 下列方案设计、现象和结论均正确的是
选项
目的
方案设计
现象和结论
A
探究稀硝酸与浓硝酸的氧化性强弱
常温下将铁片分别插入稀硝酸和浓硝酸中,前者产生无色气体,后者无明显现象
稀硝酸的氧化性比浓硝酸的强
B
探究弱电解质的电离能力强弱
室温时,将等物质的量浓度的弱酸HX和弱碱YOH等体积混合,并向其中滴加紫色石蕊溶液
溶液变红,则说明Kb(YOH)<Ka(HX)
C
探究铁粉与水蒸气反应产物
向红热的铁粉与水蒸气反应后的固体中加入稀硫酸酸化,再滴入几滴KSCN溶液
溶液未变红,则固体产物中不含Fe3+
D
检验肉桂醛衍生物()中存在碳碳双键
向该肉桂醛衍生物溶液中滴加溴水,观察现象
溴水褪色,说明肉桂醛衍生物中有碳碳双键
A. A B. B C. C D. D
10. 一定条件下,1-苯基丙炔(Ph-C≡C-CH3)可与HCl发生催化加成,反应如图1所示,反应过程中该炔烃及反应产物占比随时间的变化如图2(已知,反应Ⅰ、Ⅲ为放热反应),下列说法正确的是
A. 反应的焓变:反应Ⅰ<反应Ⅱ
B. 1-苯基丙炔与HCl加成产物的稳定性:产物Ⅰ>产物Ⅱ
C. 反应的活化能:反应Ⅰ>反应Ⅱ
D. 若反应选择使用合适的催化剂或升高温度,均可提高活化分子的百分数
11. 有机物电极材料具有来源丰富、可降解等优点,一种负极材料为固态聚酰亚胺-水系二次电池的结构如图所示。下列说法错误的是
A. 充电时有机电极发生了还原反应
B. 将Na+换成Li+,电池的比能量会增加
C. 放电时负极电极反应为
D. 充电时每转移2mol e-,右室离子减少4mol
12. 为探究“外界条件对化学反应速率的影响”实验时,分别量取草酸溶液和酸性KMnO4溶液,迅速混合并开始计时,忽略混合溶液体积变化,通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢,实验编号及相关数据如下表:
编号
草酸溶液
酸性KMnO4溶液
浓度/mol·L-1
体积/mL
浓度/mol·L-1
体积/mL
温度/℃
Ⅰ
0.10
2.0
0.010
4.0
20
Ⅱ
0.20
2.0
0.010
4.0
20
Ⅲ
0.20
2.0
0.010
4.0
40
下列说法正确的是
A. 实验改变的为草酸溶液的浓度,本实验还可采用控制草酸溶液的浓度不变,通过改变酸性KMnO4溶液的浓度而达到实验目的
B. 实验Ⅰ测得KMnO4溶液的褪色时间为40s,则这段时间内平均反应速率v(草酸)=6.25×10-4mol·L-1·s-1
C. 本实验探究的是浓度、温度对化学反应速率的影响,实验所用草酸溶液均要过量
D. 上述反应的离子方程式为:
13. 电位滴定法是靠电极电位的突跃来指示滴定终点。在滴定过程中,计算机对数据自动采集、处理,并利用滴定反应化学计量点前后电位突变的特性,自动寻找滴定终点。室温时,用0.1000mol·L-1的NaOH标准溶液滴定同浓度的NH4HSO4溶液,计算机呈现的滴定曲线如图所示(稀溶液中不考虑氨水的分解导致氨的逸出)。已知Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5.下列说法错误的是
A. a点溶液中
B. b点溶液中
C. 常温时,c点溶液中
D. b、d点水的电离程度:b>d
14. 某种离子型铁的氧化物晶胞如图所示,它由A、B单元组成。若通过Li+嵌入或脱嵌晶胞的棱心和体心,可将该晶体设计为某锂电池的正极材料。下列有关说法正确的是
已知:脱嵌率=×100%。
A. 该离子型铁的氧化物晶胞中n(Fe):n(O)=3:4
B. Li+嵌入过程为该电池充电过程
C. B1中M原子分数坐标为(0,0,0),则A3中Q原子分数坐标为
D. 若该正极材料中n(Fe2+):n(Fe3+)=5:7,则脱嵌率为40%
二、非选择题(本题共4大题,共58分)
15. 二氯异氰尿酸钠(C3N3O3Cl2Na)是一种高效广谱杀菌消毒剂,常温下为白色固体,易溶于水,难溶于乙醇。其制备原理为,该反应放热。选择下列装置制备二氯异氰尿酸钠并探究其有效氯含量。
回答下列问题:
(1)装置B内盛装的试剂为__________________。
(2)装置D中发生反应的化学方程式为__________________。
(3)选择合适装置,按气流从左到右,导管接口的连接顺序为__________。(填字母)
f→______→______→______→______→______
(4)当观察到A中液面上方有黄绿色气体时,打开分液漏斗的活塞加入C3H3N3O3的吡啶溶液,此时应______(填“继续”或“停止”)通入氯气。
(5)实验过程中A容器置于冷水浴的原因:①防止Cl2与NaOH反应生成NaClO3;②降低C3N3O3Cl2Na溶解度,便于分离产品;③__________________。
(6)反应结束后,A中浊液经过滤、______、干燥得粗产品二氯异氰尿酸钠。
(7)通过下列步骤测定二氯异氰尿酸钠样品中(假设不含NaClO)有效氯含量。
Ⅰ.准确称取a g样品,用容量瓶配成100mL溶液;取25.00mL上述溶液于碘量瓶中,加入适量稀硫酸生成HClO;
Ⅱ.再加入过量KI溶液,密封在暗处静置5min;
Ⅲ.加入淀粉作指示剂,用0.1000mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液VmL。
已知:。
①步骤Ⅲ中滴定至终点的现象为__________________。
②该样品中有效氯的含量为______(有效氯=×100%)。
16. 黏土钒矿中,钒以+3价、+4价、+5价的化合物存在,还包括SiO2、Fe2O3和铝硅酸盐(Al2O3·SiO2)等。采用以下流程可由黏土钒矿制备V2O5、Fe2O3和硫酸铝铵。
已知:
①在酸性溶液中钒以V3+、VO2+、形式存在,且氧化性较强,NH4VO3微溶于冷水。
②i.HR的萃取原理为:,org表示有机溶液。
ii.酸性溶液中,HR对+4价钒萃取能力强,而对+5价钒的萃取能力较弱。
iii.HR能萃取Fe3+而不能萃取Fe2+。
(1)钒元素在周期表中的位置是____________。
(2)焙烧时需要把Fe(OH)3放在____________(填仪器名称)中加热。
(3)写出滤渣在工业生产中的一种应用__________________。
(4)浸出液中钒以+4价、+5价的形式存在,简述加入铁粉的两个作用:________________________、________________________。
(5)有机层中加入20% H2SO4溶液的作用是__________________。
(6)KClO3发生反应的离子方程式是__________________。
17. 为实现“2030年碳达峰”、“2060年碳中和”的目标。致力于CO2的捕获、利用与封存的科学研究具有非常重要的意义。研究表明CO2(g)和H2(g)在一定条件下制备CH3OH(g)时可发生以下反应:
主反应
副反应
已知:298K下,相关物质的相对能量如图1所示。
(1)=______,副反应的熵变______0(填“>”、“<”)。
(2)工业生产中,将原料按n(CO2):n(H2)=1:3充入3MPa的恒压密闭容器中,达到平衡时CO2转化率、甲醇的选择性、CO的选择性随温度的变化关系如图2所示。
①图中三条变化曲线,代表CO2转化率的是______(填甲、乙或丙);200℃达平衡时,H2的转化率为28%,n(H2O)=10n(CO),此时CH3OH的物质的量分数为______%(保留两位有效数字)。
②相同条件下,用分压表示副反应的平衡常数Kp(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)与用浓度表示的平衡常数K之间的关系为:Kp______K(填“>”、“<”或“=”)。
③若维持200℃时,采取增大压强方法能使CO的选择性减小,其原因是__________________。
(3)为了提高制备CH3OH的反应速率,工业上研究采用不同的催化剂来催化制备甲醇,下表为催化性能评价结果。
工业合成甲醇不同催化剂性能评价结果
催化剂
CO2转化率/%
CH3OH选择性/%
CO选择性/%
GH01
19.2
57.5
42.5
GH02
15.2
30.7
67.6
GH03
19.8
59.4
39.6
GH04
20.4
60.4
33.7
反应条件:p=3MPa,T=220℃,V(CO2/H2)=1/3,原料气流速:3000L/h
综合考虑,上述四种催化剂应该选择______催化效果最好。
(4)实验室也可采用三电极体系的一室型反应装置(如图3)电解CO2来制备甲醇,电解质为KHCO3溶液,三个电极分别为工作电极(Ti)、辅助电极(Pt电极)、参比电极(饱和甘汞电极)
工作电极的电极反应式为__________________。
18. 某化学小组同学对FeCl3溶液与Na2SO3溶液的反应进行探究。
【实验初探】
序号
实验操作
现象
①
溶液由棕黄色变为红色,无沉淀生成。放置6小时后,溶液变为淡黄色,始终无沉淀生成。
②
溶液由棕黄色变为红色,无沉淀生成。放置6小时后,生成红褐色沉淀,上层清液为无色。
(1)配制FeCl3溶液时,先将FeCl3晶体溶于浓盐酸,再加水稀释。浓盐酸的作用是____________。
(2)甲同学认为实验①发生了氧化还原反应,其离子方程式为__________________。取反应后的溶液,向其中加入K3[Fe(CN)6]溶液,观察到蓝色沉淀,则证实此结论。
(3)乙同学认为实验①还可通过检验其它产物离子的方法,加入____________(填试剂),观察到白色沉淀,也证明发生了氧化还原反应。
【实验深究】
(4)丙同学检验实验②中无Fe2+,为探究此浓度下是否能发生氧化还原反应,做了如下实验:向U形管的左侧加入____________,观察到电流表指针偏转,U形管左侧溶液颜色变浅,加入K3[Fe(CN)6]溶液后产生蓝色沉淀,证实此浓度下的FeCl3溶液与Na2SO3溶液可以发生氧化还原反应。
(5)查阅资料已知:可形成难电离的红色配合物:(红色)。实验②中无Fe2+生成的原因是__________________。
【实验再探】
取实验①反应后的溶液,再加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液,放置10min,未观察到蓝色沉淀现象。小组同学对其原因进行了进一步探究。
资料:i.K3[Fe(CN)6]溶液中存在平衡:
ii.HCN为一元弱酸。
继续实验:按如下过程进行实验③~④,记录如下:
实验过程:
序号
试剂a
实验现象
③
0.5mol·L-1的FeCl3溶液(未酸化)
溶液变为褐色,离心分离得到较多蓝色沉淀
④
向蒸馏水中加入硫酸、FeCl3,调节pH和c(Fe3+)与实验①所用FeCl3溶液相同
溶液为黄色,无沉淀生成
(6)实验③生成沉淀的离子方程式为__________________。
(7)从平衡的角度分析,实验④中,观察不到有蓝色沉淀生成的可能原因是__________________,得出结论:c(H+)过高会导致K3[Fe(CN)6]无法检验Fe2+。
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六安市2025届普通高中高三教学质量检测
化学试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 皖西大地人杰地灵,文化源远流长,在实践中化学知识与文化传承、生产生活密不可分。下列说法错误的是
A. 舒城高铁东站广场上的“周瑜铜像”的主要材质为合金
B. “龙舒贡席”久负盛名,使用的材质是竹篾,其主要成分是纤维素
C. 我市部分农村地区,使用硅太阳能电池发电,其能量转化形式是将太阳能先转化为化学能,化学能再转化为电能
D. 舒城南港镇缸窑村盛产的陶瓷是以黏土为主要原料,经高温烧结而成的硅酸盐材料
【答案】C
【解析】
【详解】A.青铜是在纯铜中加入锡或铅得到的合金,A正确;
B.竹篾的主要成分是纤维素,B正确;
C.硅太阳能电池发电,其能量转化形式是:太阳能直接转化为电能,C错误;
D.陶瓷是以黏土为主要原料,加工定型后经高温烧结而制成的硅酸盐产品,D正确;
故选C。
2. 下列鉴别或检验方法中,不能达到目的的是
A. 可以用灼烧法区别蚕丝(或羊毛)和合成纤维
B. 碳酸钠和碳酸氢钠:加水溶解后,滴加氢氧化钡溶液,观察现象
C. 苯和甲苯:滴加酸性高锰酸钾溶液,振荡并观察现象
D. 加热条件下用新制氢氧化铜悬浊液检验乙醇中是否混有乙醛
【答案】B
【解析】
【详解】A.灼烧蚕丝(或羊毛)有烧焦羽毛的气味,灼烧合成纤维有塑料的气味,A项正确;
B.碳酸钠与氢氧化钡溶液反应产生白色沉淀,碳酸氢钠与氢氧化钡溶液反应也能产生白色沉淀,B项错误;
C.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而苯不能,C项正确;
D.加热条件下新制氢氧化铜悬浊液能与乙醛反应产生砖红色沉淀,D项正确;
故选B。
3. 中学化学学习中,将化学知识用于实践,能解释一些化学现象,下列说法正确的是
A. 苯甲酸钠可作为食品防腐剂是由于其具有酸性
B. 煤经过液化、气化等清洁化处理后,可以减少二氧化碳的产生,避免“温室效应”
C. 高炉炼铁时增加反应炉的高度,使CO和Fe2O3充分接触,能减少尾气中CO的含量
D. 电热水器用镁棒防止内胆腐蚀,原理是牺牲阳极法
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯甲酸钠是强碱弱酸盐,水溶液呈碱性,其作为食品防腐剂是因为可抑制微生物生长,并非由于具有酸性,A错误;
B.煤的气化、液化属于煤的清洁转化技术,作用是降低粉尘、SO2等污染物排放,但元素守恒下碳元素总量没有改变,最终燃烧仍会生成等量CO2,无法避免温室效应,B错误;
C.高炉炼铁中CO还原Fe2O3的反应是可逆反应,达到化学平衡后反应物的转化率不再随接触时间延长而提升,增加高炉高度不能使平衡移动,无法降低尾气中CO的含量,C错误;
D.镁的金属活动性比内胆的铁材质更强,形成原电池时镁作负极(阳极)被损耗,铁作正极(阴极)被保护,属于牺牲阳极法,D正确;
故选D。
4. 下列表格中所选的物质或试剂(所需条件已略去),不能完全满足以下转化流程的是
选项
W
试剂a
试剂b
A
Na[Al(OH)4]
稀H2SO4
CO2
B
NH3
CuO
O2
C
C
SiO2
O2
D
Na2S溶液
Cl2
O2
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.Na[Al(OH)4]与稀H2SO4反应生成Al(OH)3或,Al(OH)3和均不与CO2反应,转化不能完全实现,A符合题意;
B.NH3与CuO在高温条件下反应生成N2,N2和O2在高温或放电条件下反应生成NO,NO和NH3在催化剂加热条件下反应生成N2,转化能完全实现,B不符合题意;
C.C和SiO2在高温条件下反应生成CO,CO和O2反应生成CO2,CO2与C在高温条件下反应生成CO,转化能完全实现,C不符合题意;
D.Na2S和Cl2反应生成S,S和O2反应生成SO2,SO2和Na2S溶液反应生成S,转化能完全实现,D不符合题意;
故选A。
5. 脯氨酸(结构如图)可参与诱导不对称催化反应,下列关于脯氨酸的说法错误的是
A. 分子中含1个手性碳原子,该分子为手性分子
B. 饱和碳原子上的一溴代物有3种(不考虑立体异构)
C. 与互为同分异构体
D. 既可以与酸反应,又可以与碱反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.手性碳原子是指连有4个不同原子/基团的饱和碳原子。脯氨酸中与羧基直接相连的环上碳原子为手性碳,整个分子无对称面、对称中心,属于手性分子,A正确;
B.由结构可知,五元环上的碳都是饱和碳,且4个碳上的氢是不同的,故饱和碳原子上的一溴代物有4种,B错误;
C.两者的分子式相同,结构不同,互为同分异构体,C正确;
D.脯氨酸结构中含有亚氨基,可以与酸反应;同时含有羧基,可以与碱反应,D正确;
故选B。
阅读下列材料,完成下面小题。
工业上使用多种方式解决CO2、SO2、NO2所带来的环境问题。如SNCR技术以尿素作为还原剂实现脱硝:CH3CH(OH)COONa(乳酸钠)、Ca(ClO)2和离子液体(指在室温或接近室温时呈液态的盐类物质、由阴阳离子组成)等溶液可用于气体吸收。已知:25℃时,几种酸的电离常数:H2SO3 ,;H2CO3 ;CH3CH(OH)COOH(乳酸) 。
6. 阿伏加德罗常数的值为NA,下列有关说法正确的是
A. 次氯酸钙溶液吸收少量SO2的离子方程式为:
B. SNCR脱硝技术存在CO(NH2)2与NO的反应生成N2和CO2,消耗6.0g CO(NH2)2转移电子的数目为1.2NA
C. 常温常压下,2.24L SO2与NO2混合气体中氧原子数目为0.2NA
D. CH3CH(OH)COONa(乳酸钠)溶液吸收SO2的离子方程式为:
7. 下列有关说法正确的是
A. 熔点:乳酸乙酯>乳酸钠
B. 键角:
C. 25℃时,相同浓度的溶液的pH:
D. CH3CH(OH)COOH中含有的化学键:σ键、π键、氢键
【答案】6. D 7. B
【解析】
【6题详解】
A.SO2少量,生成的H+和ClO-反应生成HClO,该离子方程式为,A错误;
B.SNCR脱硝技术用尿素作为还原剂实现脱硝,存在反应:,该反应为氮元素的归中反应,2mol尿素转移12mol电子,物质的量是0.1 mol,则转移电子的数目为0.6NA,B错误;
C.常温常压下气体摩尔体积大于22.4L/mol,2.24L混合气体的物质的量小于0.1mol,氧原子数小于,C错误;
D.H2SO3的酸性强于CH3CH(OH)COOH,CH3CH(OH)COOH的酸性强于,所以CH3CH(OH)COONa(乳酸钠)溶液吸收SO2的离子方程式为:,D正确;
故选D。
【7题详解】
A.乳酸钠为离子晶体,乳酸乙酯为分子晶体,熔点:乳酸钠>乳酸乙酯,A错误;
B.CO2中心原子C的价层电子对数是,为sp杂化方式,无孤对电子,键角为180°,中心原子N的价层电子对数是,为sp2杂化方式,有1对孤对电子,夹角略小于120°,中心原子S的价层电子对数是,为sp3杂化方式,有1对孤对电子,夹角略小于109°28',故键角:,B正确;
C.根据电离常数,酸性,水解程度,所以等浓度pH:;溶液因电离程度大于水解程度呈酸性,溶液因水解程度大于电离程度呈碱性,所以pH应为,选项顺序错误,C错误;
D.C-H等单键是σ键,C=O双键中有1个是σ键,一个是π键,氢键不是化学键,D错误;
故选B。
8. 含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物称为螯合物。近年来,光催化剂的研究是材料领域的热点。一种Ru配合物(如图所示)复合光催化剂可将CO2转化为HCOOH。下列说法正确的是
A. Ru配合物中第二周期元素的第一电离能:N>O>C
B. 吡啶()中C、N原子的杂化方式分别为sp2、sp3
C. 1mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有6mol
D. 该配合物含有的非金属元素组成的C2H4、N2H4、H2O2均为非极性分子
【答案】A
【解析】
【详解】A.同周期主族元素第一电离能随原子序数增大呈递增趋势,但N原子的2p轨道为半充满的稳定结构,第一电离能大于相邻的O,因此第一电离能顺序为N>O>C,A正确;
B.吡啶的结构与苯类似,环上所有C、N原子均为平面结构,杂化方式均为sp2,B错误;
C.螯合作用是多个配位原子和同一中心离子成环的配位键:该配体中只有两个吡啶环的N原子作为螯合配位原子与Ru成键,共形成2mol螯合配位键,C错误;
D.C2H4(乙烯)为平面型分子,为非极性分子,但N2H4(肼)中氮原子存在孤对电子,正负电荷中心不重合,为极性分子;H2O2的空间结构为半开书页形,正负电荷中心不重合,属于极性分子,D错误;
故选A。
9. 下列方案设计、现象和结论均正确的是
选项
目的
方案设计
现象和结论
A
探究稀硝酸与浓硝酸的氧化性强弱
常温下将铁片分别插入稀硝酸和浓硝酸中,前者产生无色气体,后者无明显现象
稀硝酸的氧化性比浓硝酸的强
B
探究弱电解质的电离能力强弱
室温时,将等物质的量浓度的弱酸HX和弱碱YOH等体积混合,并向其中滴加紫色石蕊溶液
溶液变红,则说明Kb(YOH)<Ka(HX)
C
探究铁粉与水蒸气反应产物
向红热的铁粉与水蒸气反应后的固体中加入稀硫酸酸化,再滴入几滴KSCN溶液
溶液未变红,则固体产物中不含Fe3+
D
检验肉桂醛衍生物()中存在碳碳双键
向该肉桂醛衍生物溶液中滴加溴水,观察现象
溴水褪色,说明肉桂醛衍生物中有碳碳双键
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.铁遇浓硝酸发生钝化,故不能据此判断浓硝酸和稀硝酸的氧化性强弱,故A错误;
B.等物质的量浓度的弱酸HX和弱碱YOH等体积混合,恰好完全反应生成弱酸弱碱盐YX。石蕊溶液变红说明溶液呈酸性,即的水解程度大于的水解程度,根据“越弱越水解”,对应弱电解质的电离平衡常数,结论成立,故B正确;
C.红热的铁粉与水蒸气反应:,得到Fe3O4固体,向Fe3O4中加入稀硫酸发生反应得到Fe2+和Fe3+,当铁粉过量时Fe3+被还原为Fe2+,向溶液中滴入几滴KSCN溶液,溶液不变红,不能说明铁粉与水蒸气未反应,故C错误;
D.该肉桂醛衍生物中同时含有醛基,醛基具有强还原性,可与溴水发生氧化还原反应使溴水褪色,会干扰碳碳双键的检验,无法仅通过溴水褪色证明存在碳碳双键,故D错误;
故选B。
10. 一定条件下,1-苯基丙炔(Ph-C≡C-CH3)可与HCl发生催化加成,反应如图1所示,反应过程中该炔烃及反应产物占比随时间的变化如图2(已知,反应Ⅰ、Ⅲ为放热反应),下列说法正确的是
A. 反应的焓变:反应Ⅰ<反应Ⅱ
B. 1-苯基丙炔与HCl加成产物的稳定性:产物Ⅰ>产物Ⅱ
C. 反应的活化能:反应Ⅰ>反应Ⅱ
D. 若反应选择使用合适的催化剂或升高温度,均可提高活化分子的百分数
【答案】D
【解析】
【详解】A.已知反应Ⅰ、Ⅲ为放热反应,说明产物Ⅱ能量低于产物Ⅰ,相同物质的量的反应物,反应Ⅰ放出的热量小于反应Ⅱ放出的热量,反应放出的热量越多,其焓变越小,因此反应焓变:反应Ⅰ>反应Ⅱ,A错误;
B.反应Ⅲ为放热反应,说明产物Ⅱ能量低于产物Ⅰ,物质能量越低越稳定,稳定性:产物Ⅱ>产物Ⅰ,B错误;
C.从图2能观察到反应初期产物Ⅰ的生成速率远快于产物Ⅱ,反应速率越快对应活化能越低,因此活化能:反应Ⅰ<反应Ⅱ,C错误
D.升高温度会使更多普通分子获得能量变为活化分子;合适的催化剂能降低反应活化能,让更多分子在相同能量下成为活化分子,二者均可以提高活化分子的百分数,D正确;
故选D。
11. 有机物电极材料具有来源丰富、可降解等优点,一种负极材料为固态聚酰亚胺-水系二次电池的结构如图所示。下列说法错误的是
A. 充电时有机电极发生了还原反应
B. 将Na+换成Li+,电池的比能量会增加
C. 放电时负极电极反应为
D. 充电时每转移2mol e-,右室离子减少4mol
【答案】C
【解析】
【详解】A.充电时阳离子向阴极移动,则充电时有机电极为电解池阴极,发生还原反应,A正确;
B.比能量是指电池单位质量或单位体积所能输出的电能,钠的相对原子质量大于锂,将,电池的比能量会增加,B正确;
C.由图可知,放电时负极电极的失去电子发生氧化反应生成,电极反应为+,C错误;
D.充电时,右侧电极为阳极,发生氧化反应:,则充电时每转移2 mol e-,右侧减少2 mol阴离子,同时有2 mol 进入左室,右室离子数目减少4 mol,D正确;
故选C。
12. 为探究“外界条件对化学反应速率的影响”实验时,分别量取草酸溶液和酸性KMnO4溶液,迅速混合并开始计时,忽略混合溶液体积变化,通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢,实验编号及相关数据如下表:
编号
草酸溶液
酸性KMnO4溶液
浓度/mol·L-1
体积/mL
浓度/mol·L-1
体积/mL
温度/℃
Ⅰ
0.10
2.0
0.010
4.0
20
Ⅱ
0.20
2.0
0.010
4.0
20
Ⅲ
0.20
2.0
0.010
4.0
40
下列说法正确的是
A. 实验改变的为草酸溶液的浓度,本实验还可采用控制草酸溶液的浓度不变,通过改变酸性KMnO4溶液的浓度而达到实验目的
B. 实验Ⅰ测得KMnO4溶液的褪色时间为40s,则这段时间内平均反应速率v(草酸)=6.25×10-4mol·L-1·s-1
C. 本实验探究的是浓度、温度对化学反应速率的影响,实验所用草酸溶液均要过量
D. 上述反应的离子方程式为:
【答案】C
【解析】
【详解】A.本实验通过观察酸性KMnO4溶液的褪色现象判断反应快慢,若改变KMnO4的浓度,其初始颜色深浅会不同,无法通过褪色时间直观对比反应速率,不能达到实验目的,A错误;
B.混合后溶液总体积为2.0mL+4.0mL=6.0mL,初始KMnO4浓度为,根据反应比例,,与给出的数值不符,B错误;
C.实验Ⅰ和Ⅱ只有草酸浓度不同,探究浓度对速率的影响;实验Ⅱ和Ⅲ只有温度不同,探究温度对速率的影响。为了保证KMnO4能完全反应、溶液可以顺利褪色,确保实验现象清晰可观测,所用草酸溶液必须过量,C正确;
D.草酸是弱电解质,在离子方程式中不能拆写为,需要保留化学式,离子反应,D错误;
故选C。
13. 电位滴定法是靠电极电位的突跃来指示滴定终点。在滴定过程中,计算机对数据自动采集、处理,并利用滴定反应化学计量点前后电位突变的特性,自动寻找滴定终点。室温时,用0.1000mol·L-1的NaOH标准溶液滴定同浓度的NH4HSO4溶液,计算机呈现的滴定曲线如图所示(稀溶液中不考虑氨水的分解导致氨的逸出)。已知Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5.下列说法错误的是
A. a点溶液中
B. b点溶液中
C. 常温时,c点溶液中
D. b、d点水的电离程度:b>d
【答案】C
【解析】
【详解】电位滴定法是靠电极电位的突跃来指示滴定终点,根据图中信息b点是将氢离子反应完,d点是将铵根反应完,以此解答。
A.根据图中曲线得到加入氢氧化钠溶液3mL时,将硫酸氢铵中的氢离子反应完,说明原溶液体积为3mL,物质的量浓度为0.1000mol·L-1,a点溶液中,A正确;
B.b点溶质为硫酸钠和硫酸铵且两者物质的量浓度相等,根据电荷守恒得到,再根据物料守恒,则得到溶液中,B正确;
C.常温时,c点溶质为硫酸钠、硫酸铵和一水合氨,铵根离子和一水合氨两者的物质的量浓度相等,,说明是一水合氨电离占主要,因此溶液中pH>7,依据电荷守恒,,pH>7,,C错误;
D.b点溶质为硫酸钠和硫酸铵,促进水的电离,d点溶质是硫酸钠和一水合氨,抑制水的电离,因此水的电离程度:b>d,D正确;
答案选C。
14. 某种离子型铁的氧化物晶胞如图所示,它由A、B单元组成。若通过Li+嵌入或脱嵌晶胞的棱心和体心,可将该晶体设计为某锂电池的正极材料。下列有关说法正确的是
已知:脱嵌率=×100%。
A. 该离子型铁的氧化物晶胞中n(Fe):n(O)=3:4
B. Li+嵌入过程为该电池充电过程
C. B1中M原子分数坐标为(0,0,0),则A3中Q原子分数坐标为
D. 若该正极材料中n(Fe2+):n(Fe3+)=5:7,则脱嵌率为40%
【答案】A
【解析】
【详解】A.A、B单元中O总数为32个,B单元中Fe3+总数为16个,A单元中体心处Fe2+总数有4个,晶胞的棱心和顶点处Fe2+总数有4个,晶胞中Fe总数为24个,晶胞中n(Fe):n(O)=3:4,A正确;
B.放电时Li+嵌入电池,充电时,LiFe6O8脱出部分Li+,形成,因此Li+脱嵌过程为该电池充电过程,Li+嵌入过程为该电池放电过程,B错误;
C.B1中M原子分数坐标为(0,0,0),则中Q原子分数坐标为,C错误;
D.由于Li+嵌入或脱嵌晶胞的棱心和体心,所以Li+总数为,该电池充电时,当脱嵌一个Li+时,Fe2+被氧化为Fe3+,所以当正极材料中n(Fe2+):n(Fe3+)=5:7时,有2个Li+脱嵌出去,因此脱嵌率为,D错误;
答案选A。
二、非选择题(本题共4大题,共58分)
15. 二氯异氰尿酸钠(C3N3O3Cl2Na)是一种高效广谱杀菌消毒剂,常温下为白色固体,易溶于水,难溶于乙醇。其制备原理为,该反应放热。选择下列装置制备二氯异氰尿酸钠并探究其有效氯含量。
回答下列问题:
(1)装置B内盛装的试剂为__________________。
(2)装置D中发生反应的化学方程式为__________________。
(3)选择合适装置,按气流从左到右,导管接口的连接顺序为__________。(填字母)
f→______→______→______→______→______
(4)当观察到A中液面上方有黄绿色气体时,打开分液漏斗的活塞加入C3H3N3O3的吡啶溶液,此时应______(填“继续”或“停止”)通入氯气。
(5)实验过程中A容器置于冷水浴的原因:①防止Cl2与NaOH反应生成NaClO3;②降低C3N3O3Cl2Na溶解度,便于分离产品;③__________________。
(6)反应结束后,A中浊液经过滤、______、干燥得粗产品二氯异氰尿酸钠。
(7)通过下列步骤测定二氯异氰尿酸钠样品中(假设不含NaClO)有效氯含量。
Ⅰ.准确称取a g样品,用容量瓶配成100mL溶液;取25.00mL上述溶液于碘量瓶中,加入适量稀硫酸生成HClO;
Ⅱ.再加入过量KI溶液,密封在暗处静置5min;
Ⅲ.加入淀粉作指示剂,用0.1000mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液VmL。
已知:。
①步骤Ⅲ中滴定至终点的现象为__________________。
②该样品中有效氯的含量为______(有效氯=×100%)。
【答案】(1)饱和食盐水
(2)
(3)c→d→a→b→e
(4)继续 (5)生成C3N3O3Cl2Na的反应是放热反应,冷水浴可以降低反应温度,使平衡向正反应方向移动,有利于C3N3O3Cl2Na的生成
(6)乙醇洗涤 (7) ①. 当滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液时,溶液颜色由蓝色变为无色且半分钟不能恢复 ②.
【解析】
【分析】由实验装置图可知,装置D中Ca(ClO)2与浓盐酸反应制备Cl2,浓盐酸具有挥发性,制得的Cl2中混有HCl,应通过盛有饱和食盐水的洗气瓶(装置B)除去HCl气体,防止HCl与A中的NaOH溶液反应而降低二氯异氰尿酸钠的产率,装置A中Cl2在冷水浴条件与NaOH溶液反应生成NaClO,NaClO再与C3H3N3O3的吡啶溶液反应制备C3N3O3Cl2Na,装置C中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收氯气,防止污染空气。
【小问1详解】
由分析可知,装置B为盛有饱和食盐水的洗气瓶,目的是除去HCl气体,防止其与A中的NaOH溶液反应而降低C3N3O3Cl2Na的产率。
【小问2详解】
装置D中Ca(ClO)2与浓盐酸在常温下反应制备Cl2,其反应的化学方程式为。
【小问3详解】
由分析可知,完成“制备二氯异氰尿酸钠”实验,必要的装置及其连接顺序为D→B→A→C,洗气时B中导管长进短出,故接口顺序应为f→c→d→a→b→e。
【小问4详解】
当观察到A中液面上方有黄绿色气体时,说明Cl2与NaOH溶液完全反应得到NaClO溶液,打开分液漏斗活塞加入C3H3N3O3的吡啶溶液,发生反应,实验时应继续通入Cl2与反应生成的NaOH溶液反应,使平衡向正反应方向移动,提高二氯异氰尿酸钠的产率。
【小问5详解】
反应为放热反应,为了防止实验过程中,反应放出的热量使反应温度过高,使平衡向逆反应方向移动,不利于C3N3O3Cl2Na的生成,所以容器A置于冷水浴中降低反应温度,使平衡向正反应方向移动,有利于C3N3O3Cl2Na的生成,同时降低C3N3O3Cl2Na溶解度,便于析出。
【小问6详解】
由题干可知:C3N3O3Cl2Na易溶于水,难溶于有机溶剂。为减少溶解损失,A中浊液经过滤、乙醇等有机溶剂洗涤、干燥得粗产品。
【小问7详解】
①步骤Ⅰ中生成的次氯酸与步骤Ⅱ加入的KI反应生成碘单质,加入淀粉作指示剂,溶液显蓝色,用0.1000mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定,I2与Na2S2O3发生反应,故滴定终点的现象为当滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液时,溶液颜色由蓝色变为无色且半分钟不能恢复。
②由已知信息可得转化关系:,滴定时消耗VmL 0.1000mol/L硫代硫酸钠溶液,则a g样品氯元素的质量为,其有效氯含量为。
16. 黏土钒矿中,钒以+3价、+4价、+5价的化合物存在,还包括SiO2、Fe2O3和铝硅酸盐(Al2O3·SiO2)等。采用以下流程可由黏土钒矿制备V2O5、Fe2O3和硫酸铝铵。
已知:
①在酸性溶液中钒以V3+、VO2+、形式存在,且氧化性较强,NH4VO3微溶于冷水。
②i.HR的萃取原理为:,org表示有机溶液。
ii.酸性溶液中,HR对+4价钒萃取能力强,而对+5价钒的萃取能力较弱。
iii.HR能萃取Fe3+而不能萃取Fe2+。
(1)钒元素在周期表中的位置是____________。
(2)焙烧时需要把Fe(OH)3放在____________(填仪器名称)中加热。
(3)写出滤渣在工业生产中的一种应用__________________。
(4)浸出液中钒以+4价、+5价的形式存在,简述加入铁粉的两个作用:________________________、________________________。
(5)有机层中加入20% H2SO4溶液的作用是__________________。
(6)KClO3发生反应的离子方程式是__________________。
【答案】(1)第四周期第VB族
(2)坩埚 (3)生产玻璃、制造光导纤维、生产单质硅等
(4) ①. 将三价铁转化为亚铁 ②. 将五价钒还原为四价钒
(5)促进反应逆向移动,使得钒元素进入无机层
(6)
【解析】
【分析】黏土钒矿中,钒以+3价、+4价、+5价的化合物存在,还包括SiO2、Fe2O3和铝硅酸盐(Al2O3•SiO2)等,加入浓硫酸、通入空气、在250℃下发生反应,然后用水浸取,所得滤渣为SiO2,滤液中含有+4价、+5价的含钒酸根离子,Fe3+、Al3+等;加入氨水调节pH为1~1.5,获得硫酸铝铵固体,溶液中含有Fe3+及含矾酸根离子;加入铁粉将Fe3+还原为Fe2+,同时将还原为VO2+,然后用HR萃取,Fe2+进入无机层;有机层中加入20%H2SO4、KClO3,将VO2+转化为,再加入氨水,生成NH4VO3沉淀,NH4VO3高温分解,可获得V2O5;无机层中加入氨水、并通入空气,将Fe2+转化为Fe(OH)3沉淀,过滤后焙烧,可获得Fe2O3。
【小问1详解】
钒元素的质子数为23,在周期表中的位置是第四周期第VB族。
【小问2详解】
焙烧时需要把Fe(OH)3放在坩埚中加热。
【小问3详解】
根据分析,滤渣主要是二氧化硅,可以生产玻璃、制造光导纤维、单质硅等。
【小问4详解】
将三价铁转化为亚铁,HR不能萃取亚铁,亚铁进入水层;将五价钒还原为四价钒,酸性溶液中,HR对+4价钒萃取能力强,钒元素进入有机层,实现铁和钒的分离。
【小问5详解】
20% H2SO4溶液可以增大氢离子浓度,促进反应逆向移动,使得钒元素进入无机层,被KClO3氧化后变成+5价,加入氨水后生成NH4VO3沉淀;平衡逆向移动后生成HR,分离出HR可以反复使用。
【小问6详解】
在酸性溶液中钒以V3+、VO2+、形式存在,HR对+4价钒萃取能力强,而对+5价钒的萃取能力较弱,KClO3氧化+4价钒生成+5价钒,使钒元素重新回到水溶液中,离子方程式为。
17. 为实现“2030年碳达峰”、“2060年碳中和”的目标。致力于CO2的捕获、利用与封存的科学研究具有非常重要的意义。研究表明CO2(g)和H2(g)在一定条件下制备CH3OH(g)时可发生以下反应:
主反应
副反应
已知:298K下,相关物质的相对能量如图1所示。
(1)=______,副反应的熵变______0(填“>”、“<”)。
(2)工业生产中,将原料按n(CO2):n(H2)=1:3充入3MPa的恒压密闭容器中,达到平衡时CO2转化率、甲醇的选择性、CO的选择性随温度的变化关系如图2所示。
①图中三条变化曲线,代表CO2转化率的是______(填甲、乙或丙);200℃达平衡时,H2的转化率为28%,n(H2O)=10n(CO),此时CH3OH的物质的量分数为______%(保留两位有效数字)。
②相同条件下,用分压表示副反应的平衡常数Kp(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)与用浓度表示的平衡常数K之间的关系为:Kp______K(填“>”、“<”或“=”)。
③若维持200℃时,采取增大压强方法能使CO的选择性减小,其原因是__________________。
(3)为了提高制备CH3OH的反应速率,工业上研究采用不同的催化剂来催化制备甲醇,下表为催化性能评价结果。
工业合成甲醇不同催化剂性能评价结果
催化剂
CO2转化率/%
CH3OH选择性/%
CO选择性/%
GH01
19.2
57.5
42.5
GH02
15.2
30.7
67.6
GH03
19.8
59.4
39.6
GH04
20.4
60.4
33.7
反应条件:p=3MPa,T=220℃,V(CO2/H2)=1/3,原料气流速:3000L/h
综合考虑,上述四种催化剂应该选择______催化效果最好。
(4)实验室也可采用三电极体系的一室型反应装置(如图3)电解CO2来制备甲醇,电解质为KHCO3溶液,三个电极分别为工作电极(Ti)、辅助电极(Pt电极)、参比电极(饱和甘汞电极)
工作电极的电极反应式为__________________。
【答案】(1) ①. -50kJ/mol ②. >
(2) ①. 乙 ②. 7.8 ③. = ④. 加压后,主反应平衡右移,副反应不受压强影响,但c(H2O)增大,导致副反应平衡左移,CO选择性降低(答案合理即可)
(3)GH04 (4)
【解析】
【小问1详解】
根据相对能量图,;;副反应能发生,故该反应,因为,T>0,故一定大于0。
【小问2详解】
①根据CH3OH和CO的选择性之和为100%,故相同温度下,纵坐标之和为100%的代表选择性,因此曲线乙代表CO2的转化率;再利用三段式,设生成甲醇x mol,生成CO ymol,列出三段式:
根据题意列出方程组,解得;算得上述五种物质的物质的量分别为:
CO2(g):0.7mol;H2(g):2.16mol;CH3OH(g):0.27mol;H2O(g):0.3mol;CO(g):0.03mol;算得总物质的量为:3.46mol;所以CH3OH(g)的物质的量分数为;
②对于其分压表示的平衡常数Kp与浓度表示的平衡常数K,根据表达式进行计算,副反应前后分子数相等,副反应的两个平衡常数与体积、总压强、总物质的量等均无关,因此二者相等。
③加压会使主反应正向移动,导致H2O浓度增大,从而导致副反应逆向移动,因此,甲醇选择性增大,CO选择性降低。
【小问3详解】
综合考虑,GH04催化剂,甲醇选择性大,CO选择性小,且CO2转化率较大。
【小问4详解】
工作电极上通CO2气体,制得甲醇,KHCO3碱性溶液作电解质,电极反应式为:。
18. 某化学小组同学对FeCl3溶液与Na2SO3溶液的反应进行探究。
【实验初探】
序号
实验操作
现象
①
溶液由棕黄色变为红色,无沉淀生成。放置6小时后,溶液变为淡黄色,始终无沉淀生成。
②
溶液由棕黄色变为红色,无沉淀生成。放置6小时后,生成红褐色沉淀,上层清液为无色。
(1)配制FeCl3溶液时,先将FeCl3晶体溶于浓盐酸,再加水稀释。浓盐酸的作用是____________。
(2)甲同学认为实验①发生了氧化还原反应,其离子方程式为__________________。取反应后的溶液,向其中加入K3[Fe(CN)6]溶液,观察到蓝色沉淀,则证实此结论。
(3)乙同学认为实验①还可通过检验其它产物离子的方法,加入____________(填试剂),观察到白色沉淀,也证明发生了氧化还原反应。
【实验深究】
(4)丙同学检验实验②中无Fe2+,为探究此浓度下是否能发生氧化还原反应,做了如下实验:向U形管的左侧加入____________,观察到电流表指针偏转,U形管左侧溶液颜色变浅,加入K3[Fe(CN)6]溶液后产生蓝色沉淀,证实此浓度下的FeCl3溶液与Na2SO3溶液可以发生氧化还原反应。
(5)查阅资料已知:可形成难电离的红色配合物:(红色)。实验②中无Fe2+生成的原因是__________________。
【实验再探】
取实验①反应后的溶液,再加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液,放置10min,未观察到蓝色沉淀现象。小组同学对其原因进行了进一步探究。
资料:i.K3[Fe(CN)6]溶液中存在平衡:
ii.HCN为一元弱酸。
继续实验:按如下过程进行实验③~④,记录如下:
实验过程:
序号
试剂a
实验现象
③
0.5mol·L-1的FeCl3溶液(未酸化)
溶液变为褐色,离心分离得到较多蓝色沉淀
④
向蒸馏水中加入硫酸、FeCl3,调节pH和c(Fe3+)与实验①所用FeCl3溶液相同
溶液为黄色,无沉淀生成
(6)实验③生成沉淀的离子方程式为__________________。
(7)从平衡的角度分析,实验④中,观察不到有蓝色沉淀生成的可能原因是__________________,得出结论:c(H+)过高会导致K3[Fe(CN)6]无法检验Fe2+。
【答案】(1)抑制Fe3+的水解
(2)
(3)稀盐酸和BaCl2溶液
(4)5滴0.5mol·L-1 FeCl3溶液
(5)快速形成HOFeOSO2,降低了Fe3+的浓度,使其氧化性降低
(6)
(7)加入硫酸,H+和CN-结合生成弱酸HCN,使平衡正向移动,浓度降低,无法和Fe2+反应生成蓝色沉淀
【解析】
【小问1详解】
配制溶液时,将晶体溶于浓盐酸,主要是抑制的水解;
【小问2详解】
甲同学认为实验①发生了氧化还原反应,该氧化还原反应中,作为氧化剂被还原为,作为还原剂被氧化为,结合电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平得到该离子方程式,离子方程式为;
【小问3详解】
乙同学检验氧化产物,先加入稀盐酸排除干扰,再加溶液,产生沉淀;
【小问4详解】
丙同学检验实验②中无,为探究此浓度下是否能发生氧化还原反应,设计实验:参照实验①、②的滴加量,向U形管的左侧加入5滴溶液,观察到电流表指针偏转,U形管左侧溶液颜色变浅,是因为Fe3+得电子生成Fe2+,加入溶液产生蓝色沉淀,证实此浓度下二者可以发生氧化还原反应;
【小问5详解】
解释实验②中无生成的原因是,向溶液中滴加溶液,快速形成红色配合物,降低了的浓度,使其氧化性降低,因此不发生氧化还原反应;
【小问6详解】
和溶液反应生成蓝色沉淀的化学式为,其离子方程式为;
【小问7详解】
溶液中存在平衡:,若溶液酸性较强,和结合生成弱酸,平衡正向移动,浓度降低,无法和反应生成蓝色沉淀;实验中采用加硫酸而非盐酸,其目的是避免不同对实验现象造成影响。
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