精品解析:山东省部分校2026-2027学年高三上学期10月份阶段性监测 化学试题
2026-10-13
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内容正文:
2026-2027学年上学期阶段性监测
高三化学
2026.10
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.问答选择题时,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。
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 Fe 56 Cu 64
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 生活中蕴含着丰富的化学知识。下列说法正确的是
A. 碳酸钠能与酸反应产生二氧化碳气体从而可用作单一膨松剂
B. 壁虎细毛结构的仿生胶带能与被黏着物之间形成化学键
C. 激光的产生、LED灯发光都与原子核外电子跃迁释放能量有关
D. 钢铁部件表面进行发蓝处理的原理是利用铁与氧气反应生成氧化铁
2. 下列有关化学用语的表示方法正确的是
A. 的电子式:
B. 的离子结构示意图:
C. 还原反应中电子的转移:
D. 在水溶液中的电离方程式:
3. 关于元素周期律的认识正确的是
A. 离子半径: B. 非金属性:
C. 还原性: D. 最高化合价:
4. 下列实验操作正确的是
A.向试管中加入锌粒
B.萃取时放气
C.用量气管测量气体体积
D.定容后摇匀
A. A B. B C. C D. D
5. 下列离子方程式书写正确的是
A. 钢铁发生吸氧腐蚀的负极反应式:
B. 碳酸氢钠溶液中滴入稀硫酸:
C. 用稀硝酸溶解铜蓝(CuS):
D. 用过量溶液吸收:
6. 设为阿伏加德罗常数的值,钠及其化合物的部分转化关系如图。
下列说法正确的是
A. 反应①中,生成的11.2 L气体中含原子的数目为
B. 反应②中,完全反应生成的产物中阴离子数目为
C. 反应③中,与足量反应转移电子的数目为
D. 溶液中,的数目为
7. 铜与浓硫酸反应的实验中,下列操作不符合实验规范的是
A. 检查装置气密性 B. 预热后加热
C. 收集二氧化硫气体 D. 稀释反应后的混合液
8. 一定压强下,乙烯水合反应为:
已知:,
气体均视为理想气体,下列说法错误的是
A. B. 低温有利于该反应自发进行
C. 随温度升高而降低 D. 反应的活化能:
9. 燃煤中含硫物质主要为,电解脱硫的原理如图所示。下列说法错误的是
A. a为电源的正极
B. 电解一段时间后,混合液pH减小
C. 电解过程中,混合液中的移向石墨电极I
D. 电解过程中,转移3 mol电子理论上能够处理
10. Raney镍是一种带有多孔结构、较大比表面积的固态多相催化剂,其主要成分是镍和少量铝。制备Raney镍的关键步骤如图所示。下列说法错误的是
A. “热分解”时,做保护气
B. 热分解时会产生等体积的和
C. “水洗”时,洗去了、和离子
D. 常温下保存Raney镍时,应隔绝空气
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 根据实验目的设计方案并进行实验,观察到相关现象,其中方案设计或结论错误的是
实验目的
方案设计
现象
结论
A
探究Cu和浓反应后溶液呈绿色的原因
将通入下列溶液至饱和:①浓;②和混合溶液
①无色变黄色;
②蓝色变绿色
Cu和浓反应后溶液呈绿色的主要原因是溶有
B
比较与结合的能力
向等物质的量浓度的KF和KSCN混合溶液中滴加几滴溶液,振荡
溶液颜色无明显变化
结合的能力:
C
鉴别食盐与亚硝酸钠
各取少量固体于烧杯中加水溶解,分别滴加含淀粉的KI溶液,振荡
烧杯中溶液分别为蓝色和无色
溶液变蓝色的为亚硝酸钠;溶液不变蓝的为食盐
D
探究溶解度影响因素
向的溶液中滴加浓KI溶液
层溶液紫色变浅
碘单质与碘离子能发生可逆反应:
A. A B. B C. C D. D
12. 催化还原NO是重要的烟气脱硝技术,其反应过程与能量关系如图甲所示;有氧条件下,催化还原NO的反应历程如图乙所示。
下列说法正确的是
A. 图甲脱硝过程中使用催化剂的目的是降低活化能,改变反应焓变
B. 图乙中反应③中氧化剂与还原剂物质的量之比为1:4
C. 图乙中总反应为
D. 图乙脱硝过程中有极性键的断裂和形成,没有非极性键的断裂和形成
13. 某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱,按下图装置进行实验(夹持仪器已略去)。实验表明浓硝酸能将NO氧化成,而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。
已知:氢氧化钠溶液不与NO反应,。
下列说法错误的是
A. 实验前,向装置①中通的目的是排除空气
B. 装置②的作用是将转化为NO
C. 装置③④⑥中所盛试剂分别为浓硝酸、稀硝酸、NaOH溶液
D. 得出实验结论所依据的现象是③中液面上方气体为红棕色,④中液面上方气体为无色
14. 化学兴趣小组回收锌锰电池废料(主要含、等)制备,流程如图。
下列说法错误的是
A. “碱熔”时应选择铁坩埚
B. “碱熔”时化学方程式为
C. 由“氧化”操作可知,碱性条件下氧化性:
D. “系列操作”中,可进行高温干燥
15. 跨膜穿梭是指水系有机液流电池长期储能时,小分子TEMPO缓慢扩散穿过离子交换膜,使电池容量衰减。PTMA是一种TEMPO接枝高聚物,可忽略PTMA跨膜穿梭。电池稳定放电时,储液罐A中流入和流出的分别为和,且在1s内,储液罐B中可完全反应。已知循环系统中流量Q为1s内流过的溶液体积。下列说法错误的是
A. PTMA避免跨膜穿梭的结构原因是PTMA分子体积大
B. 电池稳定放电时,储液罐A的流量
C. 离子交换膜可选用质子交换膜或氢氧根交换膜
D. 储液罐A中的电解液颜色与比色卡中M点颜色相似时,则电池即将满容量
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 钒和铬是重要的战略金属。在温和条件下从铬钒渣中高效提取铬和钒的一种流程如图所示:
已知:铬钒渣主要含、、和少量CaO、MgO等。
回答下列问题:
(1)Cr元素在元素周期表中的位置为________。
(2)“氧化”工序中,转化为和的化学方程式为________________________。
(3)滤渣的主要成分有MgO、________、________(填化学式)。
(4)“沉淀”工序需在80℃时进行,最适宜的加热方式为________。母液可返回________工序循环利用。
(5)“还原”工序中,反应的离子方程式为________________________。
17. 回答下列问题
(1)氧化烟气中的主要反应的热化学方程式为:
则反应 ________。
(2)已知:反应① ,欲计算反应②的焓变,还需要查询反应③的焓变,当反应③中各物质的化学计量数之比为最简整数比时,,反应③(以为反应物)的热化学方程式是________________________;________(用含、的代数式表示)。
(3)分别与、反应,体系的能量随反应进程的变化如图所示(两者历程相似,图中以示例)。
①步骤Ⅰ和Ⅱ中涉及氢原子成键变化的是________(填“I”或“Ⅱ”)。
②直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,反应速率会变慢,则与反应的能量变化应为图中曲线________(填“c”或“d”);与反应,氘代甲醇的产量________(填“>”“<”或“=”)。若与反应,生成的氘代甲醇有________种。
18. 浓差电池是利用高浓度溶液向低浓度溶液扩散而引发的一类电池,最终两边电解质溶液浓度相等。图乙装置利用电解还原同时实现海水脱盐,电解液在I和Ⅳ室间循环,初始电解液为溶液。
回答下列问题:
(1)图甲中正极的电极反应式为________________________。
(2)浓差电池停止工作后,电极与电极的质量差是________g。
(3)图甲中膜①为________(填“阴”“阳”)离子交换膜。
(4)图乙中被还原为的电极反应式为________________________。
(5)图乙电解一段时间后,海水Ⅱ中盐的浓度________(填“>”“<”或“=”)海水Ⅲ中盐的浓度。
(6)法拉第效率(FE)用于评估反应过程中电荷的实际利用效率,其受电极材料、浓度等条件影响。已知:。若电路中通过时,生成3.36 L CO(在标准状况下测得),则________。
19. 乳酸亚铁是某些补铁口服液的有效成分,主要用于治疗缺铁性贫血,易溶于水,几乎不溶于乙醇,可由乳酸与反应制得。
I.制备
①检查装置的气密性,添加试剂;
②打开K,调节三通阀,排净装置中的空气;
③启动电磁搅拌器,再次调节三通阀,将液体压入C中制取碳酸亚铁;
④关闭K,将C中混合物抽滤、洗涤、干燥,获得纯净的产品。
II.制备乳酸亚铁晶体
将制得的加入乳酸溶液中,再加入少量铁粉,在75℃下搅拌使之充分反应,然后再加入适量乳酸。冷却,加入适量乙醇,过滤,再洗涤和干燥,得到产品。
回答下列问题:
(1)试剂X的最佳选择是________(填标号)。
A. B. 37%盐酸 C. D.
(2)装置C中生成的离子方程式为________________________;装置D中可盛适量的水,其作用是________________________________________。
(3)步骤③调节三通阀的位置为________(填标号,下同)。
A. B. C. D.
III.样品中乳酸亚铁晶体()纯度的测定
称取3.00 g产品,灼烧至完全灰化,加足量盐酸溶解,取所得可溶物配成100 mL溶液。吸取25.00 mL该溶液加入过量KI溶液充分反应,然后加入1~2滴淀粉溶液,用硫代硫酸钠标准溶液滴定,平行滴定3次,硫代硫酸钠溶液的平均用量为24.60 mL。(已知:)
(4)接近滴定终点时,向锥形瓶中滴入半滴标准液的操作是________(填标号)。
A. B. C. D.
(5)产品中乳酸亚铁晶体的质量分数为________(保留3位有效数字)。
20. 某研究小组在用萃取碘水中的时,发现萃取后的水溶液总是呈现淡黄色,对此开展探究。
已知:①在水相和存在平衡:,;
②装置A中为棕黄色;装置C中上层为黄色,下层为紫色;
③,。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是________。
(2)装置B中,证明从水中转移至中的现象是________________________________。
(3)B—C中,水相中的浓度大小顺序为:B________C(填“>”“<”“=”)。
(4)取C中下层溶液,加入过量KI溶液,以淀粉溶液为指示剂,用标准溶液滴定至终点,可测C中相中的浓度。
①加入KI溶液的目的是________________________________。
②达到滴定终点时的现象________________________________。
(5)已知常温下,。向150 mL含的水溶液中加入进行萃取,平衡时在水中的残留物质的量为________mol;若改为分两次萃取,每次用,两次萃取后在水中的残留物质的量为。上述结果对做萃取实验的启发是________________________________。
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2026-2027学年上学期阶段性监测
高三化学
2026.10
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.问答选择题时,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。
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 Fe 56 Cu 64
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 生活中蕴含着丰富的化学知识。下列说法正确的是
A. 碳酸钠能与酸反应产生二氧化碳气体从而可用作单一膨松剂
B. 壁虎细毛结构的仿生胶带能与被黏着物之间形成化学键
C. 激光的产生、LED灯发光都与原子核外电子跃迁释放能量有关
D. 钢铁部件表面进行发蓝处理的原理是利用铁与氧气反应生成氧化铁
【答案】C
【解析】
【详解】A.碳酸钠作为膨松剂时,自身受热不能分解产生气体,只有和酸性物质共存时才能生成,无法作为单一膨松剂,A错误;
B.壁虎细毛结构的仿生胶带的黏着力来自于分子间作用力,不是化学键,B错误;
C.激光的产生是处于激发态的原子核外电子向低能级跃迁时,以光子形式释放出能量形成受激辐射;LED灯发光是半导体材料中的核外电子从高能级跃迁回低能级时,多余的能量以光子形式释放,两者都和原子核外电子跃迁释放能量有关,C正确;
D.钢铁部件表面进行的发蓝处理,是通过化学工艺在铁表面生成一层致密的四氧化三铁保护膜,而非氧化铁,D错误;
故选C。
2. 下列有关化学用语的表示方法正确的是
A. 的电子式:
B. 的离子结构示意图:
C. 还原反应中电子的转移:
D. 在水溶液中的电离方程式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.中两个O原子与C原子之间均形成双键,每个O原子周围剩余2对未成对电子,电子式为,A正确;
B.是钾原子失去最外层1个电子形成的,核电荷数为19,核外电子层排布为2、8、8,该示意图的核电荷数标注为+18,表示错误,的离子结构示意图为:,B错误;
C.该反应中H元素从0价升高为+1价,1分子共失去2个电子,Cu元素从+2价降低为0价,1个共得到2个电子,单线桥从失电子的H元素指向得电子的Cu元素,标注转移,图示中电子转移方向错误,正确的表示为,C错误;
D.是二元弱酸,弱电解质的电离是分步进行的,不能一步电离出2个,正确的电离方程式应为:、,D错误;
故选A。
3. 关于元素周期律的认识正确的是
A. 离子半径: B. 非金属性:
C. 还原性: D. 最高化合价:
【答案】C
【解析】
【详解】A.和的核外电子排布相同, 的核电荷数更大,半径更小,因此离子半径,A 错误;
B.同周期主族元素从左向右非金属性逐渐增强,非金属性,B错误;
C.单质氧化性;单质氧化性越强,对应阴离子还原性越弱,故还原性,C正确;
D.原子最外层有7个电子,最高化合价是+7价;原子最外层有6个电子,最高化合价是+6价;因此最高化合价,D错误;
故答案选C。
4. 下列实验操作正确的是
A.向试管中加入锌粒
B.萃取时放气
C.用量气管测量气体体积
D.定容后摇匀
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.图中试管竖直放置,将锌粒直接投入试管,锌粒可能砸破试管底部。应先将试管横放,用镊子将锌粒放在试管口,再缓慢竖起试管,使锌粒沿内壁滑到底部,A错误;
B.图中通过拔去分液漏斗上口的塞子放气,操作不规范。萃取振荡后,应压紧塞子,将分液漏斗倒转,使下端管口斜向上并避开人,打开活塞放气,B错误;
C.图中读数时两侧液面不在同一水平面,所测气体的压强与外界大气压不相等。应调节右侧量气管的高度,使两侧液面相平,再使视线与凹液面最低处相平读数,C错误;
D.容量瓶定容后,应一手按住瓶塞,另一手托住瓶底,反复上下倒转,使溶液混合均匀,图中操作符合要求,D正确;
故选D。
5. 下列离子方程式书写正确的是
A. 钢铁发生吸氧腐蚀的负极反应式:
B. 碳酸氢钠溶液中滴入稀硫酸:
C. 用稀硝酸溶解铜蓝(CuS):
D. 用过量溶液吸收:
【答案】D
【解析】
【详解】A.钢铁吸氧腐蚀的负极是Fe失电子生成,正确负极反应为,A错误;
B.碳酸氢钠中的是弱酸的酸式酸根,不能拆写为,正确离子方程式为,B错误;
C.稀硝酸具有强氧化性,可将氧化,无法生成,该离子方程式书写错误, 正确离子方程式为:,C错误;
D.过量的溶液呈碱性,发生歧化反应生成和,同时过量的会与反应生成的结合为,不会产生,该离子方程式原子、电荷均守恒,符合反应事实,D正确;
故选D。
6. 设为阿伏加德罗常数的值,钠及其化合物的部分转化关系如图。
下列说法正确的是
A. 反应①中,生成的11.2 L气体中含原子的数目为
B. 反应②中,完全反应生成的产物中阴离子数目为
C. 反应③中,与足量反应转移电子的数目为
D. 溶液中,的数目为
【答案】C
【解析】
【详解】A.气体未指明处于标准状况下,无法计算其物质的量,A错误;
B.的物质的量为0.1 mol,生成,电子式为:,故阴离子数目为,B错误;
C. ,与足量反应转移电子的数目为,C正确;
D.选项中未给出溶液体积,不能计算 的数目,D错误;
故答案选C。
7. 铜与浓硫酸反应的实验中,下列操作不符合实验规范的是
A. 检查装置气密性 B. 预热后加热
C. 收集二氧化硫气体 D. 稀释反应后的混合液
【答案】C
【解析】
【分析】本实验用铜与浓硫酸在加热条件下反应制取 SO2:。实验应先检查装置气密性,再预热后集中加热试管;生成的 SO2 易溶于水且密度比空气大,收集应用向上排空气法;反应后的混合液含剩余浓硫酸,稀释时应将混合液沿玻璃棒缓缓倒入水中(酸入水)。据此逐项判断各操作是否符合实验规范。
【详解】A.检查装置气密性:将导管口浸入水中,用手捂热试管,若导管口有气泡冒出,说明装置气密性良好,操作规范,A正确;
B.预热后加热:先移动酒精灯使试管均匀受热、再集中加热,可防止试管受热不均而炸裂,操作规范,B正确;
C.收集二氧化硫气体:图中用排水法(集气瓶倒置于水槽中)收集 SO2,而 SO2 易溶于水(常温下 1 体积水约溶解 40 体积 SO2),不能用排水法,应用向上排空气法收集,操作不规范,C错误;
D.稀释反应后的混合液:反应后的混合液含剩余浓硫酸,应将混合液沿玻璃棒缓缓倒入水中并不断搅拌(酸入水),操作规范,D正确;
故答案为C。
8. 一定压强下,乙烯水合反应为:
已知:,
气体均视为理想气体,下列说法错误的是
A. B. 低温有利于该反应自发进行
C. 随温度升高而降低 D. 反应的活化能:
【答案】D
【解析】
【详解】A.已知 ,由于热力学温度 ,因此 ,A正确;
B.根据,反应自发进行的判据为 。该反应为放热反应()且熵减反应(),根据公式可知,在低温条件下有利于 ,即低温有利于该反应自发进行,B正确;
C.由,,,随着温度 的升高, 增大,导致 随温度升高而降低,C正确;
D.反应的焓变与正、逆反应活化能的关系为 。因为该反应是放热反应(),所以正反应活化能小于逆反应活化能,即 ,D错误;
故答案选D。
9. 燃煤中含硫物质主要为,电解脱硫的原理如图所示。下列说法错误的是
A. a为电源的正极
B. 电解一段时间后,混合液pH减小
C. 电解过程中,混合液中的移向石墨电极I
D. 电解过程中,转移3 mol电子理论上能够处理
【答案】D
【解析】
【分析】图中石墨电极I附近的转化为,发生失电子的氧化反应,电极反应为。生成的将中的铁、硫分别氧化为和,自身被还原为;又在石墨电极I上被氧化,从而循环参与脱硫。混合液呈酸性,石墨电极II上得到电子生成氢气,电极反应为。
【详解】A.石墨电极I上失去电子生成,电极反应为,故石墨电极I为阳极。电解池的阳极与电源正极相连,因此a为电源的正极,A正确;
B.脱硫过程中,被还原为,被氧化为和,结合原子守恒和电荷守恒,反应的离子方程式为。每处理1 mol ,上述反应生成16 mol ,并消耗15 mol ;阳极再生15 mol 时,电路中转移15 mol电子。阴极反应为,相应消耗15 mol 。因此,每处理1 mol ,混合液中净生成1 mol ,混合液pH减小,B正确;
C.石墨电极I为阳极,电解过程中阴离子向阳极移动,因此混合液中的移向石墨电极I,C正确;
D.中Fe元素为+2价、S元素为−1价;根据原图,脱硫产物为和,Fe元素由+2价升高到+3价,S元素由−1价升高到+6价。因此,每处理1 mol ,转移电子的物质的量为。转移3 mol电子时,可处理的的物质的量为。的摩尔质量为,故可处理的质量为,不是48 g,D错误;
故选D。
10. Raney镍是一种带有多孔结构、较大比表面积的固态多相催化剂,其主要成分是镍和少量铝。制备Raney镍的关键步骤如图所示。下列说法错误的是
A. “热分解”时,做保护气
B. 热分解时会产生等体积的和
C. “水洗”时,洗去了、和离子
D. 常温下保存Raney镍时,应隔绝空气
【答案】B
【解析】
【分析】工艺流程为:草酸镍(NiC2O4)在 N2 保护下热分解制得金属镍,镍与铝熔融形成 Ni-Al 合金;再用 NaOH 溶液浸出溶去合金中的铝,最后经水洗除去可溶性杂质。
【详解】A.“热分解”要得到金属 Ni,需在 N2 气氛中隔绝空气、防止 Ni 被空气中的 O2 重新氧化,N2 不参与反应,作保护气,A正确;
B.根据氧化还原反应电子守恒分析,热分解生成Ni,Ni元素化合价从+2降低至0,得到2mol电子;若分解产物为等物质的量的CO和,1mol 含2mol C原子,生成1mol CO和1mol 时,C元素的总失电子数为1mol,总得电子1mol,总体来看,得失电子不守恒,故热分解时并不会生成等体积的CO和,B错误;
C.浸出时 Al 与 NaOH 溶液反应生成可溶的四羟基合铝酸钠:2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑,溶液中含 Na+、OH− 和四羟基合铝酸根,水洗把三者洗去,C正确;
D.Raney 镍多孔、比表面积大、活性高,常温下易被空气中的 O2 氧化(干燥时易自燃),保存时应隔绝空气,D正确;
故答案为B。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 根据实验目的设计方案并进行实验,观察到相关现象,其中方案设计或结论错误的是
实验目的
方案设计
现象
结论
A
探究Cu和浓反应后溶液呈绿色的原因
将通入下列溶液至饱和:①浓;②和混合溶液
①无色变黄色;
②蓝色变绿色
Cu和浓反应后溶液呈绿色的主要原因是溶有
B
比较与结合的能力
向等物质的量浓度的KF和KSCN混合溶液中滴加几滴溶液,振荡
溶液颜色无明显变化
结合的能力:
C
鉴别食盐与亚硝酸钠
各取少量固体于烧杯中加水溶解,分别滴加含淀粉的KI溶液,振荡
烧杯中溶液分别为蓝色和无色
溶液变蓝色的为亚硝酸钠;溶液不变蓝的为食盐
D
探究溶解度影响因素
向的溶液中滴加浓KI溶液
层溶液紫色变浅
碘单质与碘离子能发生可逆反应:
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.Cu与浓反应生成和,反应为。实验①表明溶于浓后使溶液呈黄色,实验②表明通入能使原来的蓝色溶液变为绿色,说明反应后溶液呈绿色的主要原因是溶有,A正确;
B.与结合会使溶液显红色。向含等物质的量浓度的和的混合溶液中滴加少量溶液,溶液颜色无明显变化,说明优先与结合,因此结合的能力为,B正确;
C.利用亚硝酸钠氧化KI生成碘,再用淀粉检验碘,需要提供酸性条件,反应为。原方案只将固体溶于水后加入含淀粉的KI溶液,未进行酸化,缺少反应所需的酸性条件,不能按所列方案完成鉴别。应分别先用少量稀硫酸酸化,再加入含淀粉的KI溶液;亚硝酸钠能使碘离子转化为碘,溶液显蓝色,食盐不能使溶液显蓝色,C错误;
D.向碘的溶液中加入浓KI溶液后,水层中的与结合生成,使更多碘从层转移到水层,故层中碘的浓度减小,紫色变浅。相应的可逆反应为,D正确;
故选C。
12. 催化还原NO是重要的烟气脱硝技术,其反应过程与能量关系如图甲所示;有氧条件下,催化还原NO的反应历程如图乙所示。
下列说法正确的是
A. 图甲脱硝过程中使用催化剂的目的是降低活化能,改变反应焓变
B. 图乙中反应③中氧化剂与还原剂物质的量之比为1:4
C. 图乙中总反应为
D. 图乙脱硝过程中有极性键的断裂和形成,没有非极性键的断裂和形成
【答案】BC
【解析】
【分析】图乙中,反应①由与反应,生成、和;反应②中,与NO反应生成和;反应③中,与、反应,生成和。其中,先参与反应,后重新生成,起催化作用;、和在反应过程中生成并被消耗,将各步反应按适当倍数相加时可以消去。
【详解】A.催化剂能够改变反应历程,降低反应的活化能,从而加快反应速率;反应焓变由反应物和生成物的总能量之差决定,催化剂不改变反应物和生成物的总能量,因此不改变反应焓变,A错误;
B.反应③中,转化为,铁元素的化合价由+2价升高到+3价,是还原剂;转化为,氧元素的化合价由0价降低到−2价,是氧化剂。每个失去1个电子,每个得到4个电子,根据得失电子守恒,并结合原子守恒和电荷守恒,反应③的离子方程式为,故氧化剂与还原剂的物质的量之比为,B正确;
C.根据图乙中各步反应的物质转化关系,反应①可表示为,反应②可表示为,反应③可表示为。将反应①、②分别乘以4后与反应③相加,消去两边相同的、、和,得到总反应为,与选项所示总反应一致,C正确;
D.脱硝过程中,中的氮氢键、NO中的氮氧键断裂,中的氢氧键形成,涉及极性键的断裂和形成;同时,中的氧氧键断裂,中的氮氮键形成,也涉及非极性键的断裂和形成,D错误;
故选BC。
13. 某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱,按下图装置进行实验(夹持仪器已略去)。实验表明浓硝酸能将NO氧化成,而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。
已知:氢氧化钠溶液不与NO反应,。
下列说法错误的是
A. 实验前,向装置①中通的目的是排除空气
B. 装置②的作用是将转化为NO
C. 装置③④⑥中所盛试剂分别为浓硝酸、稀硝酸、NaOH溶液
D. 得出实验结论所依据的现象是③中液面上方气体为红棕色,④中液面上方气体为无色
【答案】CD
【解析】
【分析】装置①中铜与浓硝酸反应制取,反应为。装置②中盛水,使发生反应,得到用于比较两种硝酸氧化性的NO。气体随后分成两路:下支路经③后进入排水集气装置⑤,上支路经④后进入尾气吸收装置⑥。NO难溶于水,且不与NaOH溶液反应;能被NaOH溶液吸收。因此,下支路用于收集未被氧化的NO,上支路用于吸收氧化生成的,结合两条支路的气体颜色即可判断硝酸对NO的氧化作用。
【详解】A.空气中的氧气能将NO氧化为红棕色的,反应为,会干扰对硝酸氧化作用的判断。因此,实验前通入以排除装置内的空气,A正确;
B.装置①中铜与浓硝酸反应生成,装置②中盛水,利用反应将转化为NO,为后续比较浓、稀硝酸的氧化性提供气体,B正确;
C.③后连接排水集气装置⑤,用于收集难溶于水的NO,说明NO通过③后未被氧化,因此③中应盛稀硝酸。④后连接尾气吸收装置⑥,说明该支路生成可被NaOH溶液吸收的,因此④中应盛浓硝酸,发生反应。⑥中盛NaOH溶液,利用反应吸收尾气。故③④⑥中所盛试剂分别为稀硝酸、浓硝酸、NaOH溶液,C错误;
D.③中的稀硝酸不能氧化NO,液面上方气体为无色;④中的浓硝酸能将NO氧化为,液面上方气体为红棕色。这一对比说明浓硝酸的氧化性强于稀硝酸,原选项将两处现象写反,D错误;
故选CD。
14. 化学兴趣小组回收锌锰电池废料(主要含、等)制备,流程如图。
下列说法错误的是
A. “碱熔”时应选择铁坩埚
B. “碱熔”时化学方程式为
C. 由“氧化”操作可知,碱性条件下氧化性:
D. “系列操作”中,可进行高温干燥
【答案】D
【解析】
【分析】废料中的、在高温、碱性条件下被氧化为,被还原为。加水浸出,使和溶解,得到含的溶液。随后在碱性条件下通入,将进一步氧化为,再通过结晶、过滤等操作分离出固体。
【详解】A.“碱熔”需要在高温下使用强碱,瓷坩埚中的能与熔融的反应,使坩埚受到腐蚀,应选用耐碱的铁坩埚,A正确;
B.中锰元素为+3价,生成时升高到+6价;中氯元素为+5价,生成时降低到-1价。根据得失电子守恒,参加反应的与的物质的量之比为2∶1,再根据原子守恒配平,得到反应方程式为,B正确;
C.在题示碱性条件下,将氧化为,反应为。其中是氧化剂,是氧化产物,根据氧化剂的氧化性强于氧化产物,可知该条件下氧化性为,C正确;
D.受热易分解,反应为。高温干燥会使产品分解,因此应在较低温度下干燥,D错误;
故选D。
15. 跨膜穿梭是指水系有机液流电池长期储能时,小分子TEMPO缓慢扩散穿过离子交换膜,使电池容量衰减。PTMA是一种TEMPO接枝高聚物,可忽略PTMA跨膜穿梭。电池稳定放电时,储液罐A中流入和流出的分别为和,且在1s内,储液罐B中可完全反应。已知循环系统中流量Q为1s内流过的溶液体积。下列说法错误的是
A. PTMA避免跨膜穿梭的结构原因是PTMA分子体积大
B. 电池稳定放电时,储液罐A的流量
C. 离子交换膜可选用质子交换膜或氢氧根交换膜
D. 储液罐A中的电解液颜色与比色卡中M点颜色相似时,则电池即将满容量
【答案】C
【解析】
【详解】A.题目已知PTMA是一种接枝高聚物。高分子聚合物相比于小分子具有巨大的相对分子质量和分子体积。离子交换膜的孔径通常只允许小体积离子穿过。因此,PTMA由于分子体积庞大,受到空间位阻效应,无法穿过离子交换膜,从而避免了跨膜穿梭,A正确;
B.放电时正极1 s内240 g 完全反应,每个链节反应转移1 mol ,故1 s内转移电子总物质的量为1 mol;负极反应中每个离子转移2 mol ,因此1s内反应的物质的量为0.5 mol;流量为时,每秒生成的的物质的量为,解得,B正确;
C.离子交换膜的选择必须能够阻挡两侧氧化还原活性物质的跨膜交叉,只允许支撑电解质离子通过以平衡电荷。储液罐A中的活性物质和 均带有负电荷,如果选用“氢氧根交换膜”(属于阴离子交换膜),那么这些带负电的活性物质阴离子就能够穿过离子交换膜,从而导致严重的跨膜穿梭效应和电池容量衰减。为了防止阴离子活性物质跨膜,必须选用阳离子交换膜,如A选项所述,PTMA因物理尺寸过大被截留。由此可见,该电池只能选用阳离子交换膜,C错误;
D.充电过程中,储液罐A作为阴极发生还原反应:,呈现“蓝紫色”,而呈“淡橘色”。比色卡中M点对应的是蓝紫色区域。当电解液颜色与M点相似时,说明溶液中几乎全部转化为了蓝紫色的,即电池即将达到满容量(满充状态),D正确;
故选C。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 钒和铬是重要的战略金属。在温和条件下从铬钒渣中高效提取铬和钒的一种流程如图所示:
已知:铬钒渣主要含、、和少量CaO、MgO等。
回答下列问题:
(1)Cr元素在元素周期表中的位置为________。
(2)“氧化”工序中,转化为和的化学方程式为________________________。
(3)滤渣的主要成分有MgO、________、________(填化学式)。
(4)“沉淀”工序需在80℃时进行,最适宜的加热方式为________。母液可返回________工序循环利用。
(5)“还原”工序中,反应的离子方程式为________________________。
【答案】(1)第四周期第ⅥB族
(2)
(3) ①. ②.
(4) ①. 水浴加热 ②. 氧化
(5)
【解析】
【分析】铬钒渣在50%的NaOH溶液中通入,于140~180℃进行氧化,含铬组分生成可溶性,含钒组分生成可溶性钒酸盐,铁转化为难溶的;与NaOH反应生成可溶性,MgO留在固相。随后先加水,再加入CaO,使硅酸盐转化为沉淀,过滤除去不溶物。滤液冷却至40℃,结晶分离出的钒酸盐经后续处理得到;余液再经蒸发结晶分离出,NaOH主要留在母液中。向分离出的含铬产物中加入稀和,将六价铬还原为,再调节pH使其水解生成沉淀,经后续处理得到。
【小问1详解】
Cr的原子序数为24,基态原子的电子排布式为。其电子层数为4,位于第四周期;3d与4s能级上的电子数之和为6,位于第ⅥB族,故Cr位于第四周期第ⅥB族;
【小问2详解】
“氧化”工序使用NaOH溶液和,反应温度为140~180℃。中Fe元素由+2价升高到+3价,Cr元素由+3价升高到+6价,每个化学式单位对应失去的电子数为;每个分子得到4个电子,因此二者的化学计量数之比为。再根据Na、H、O原子守恒配平,化学方程式为;
【小问3详解】
“氧化”工序生成的不溶于碱液,随MgO进入滤渣。铬钒渣中的先与NaOH反应生成可溶性硅酸盐,反应为。随后加入的CaO与水反应生成,使硅酸盐转化为难溶的,这一过程的总反应可表示为。因此,除题中已给出的MgO外,滤渣的主要成分还有、;
【小问4详解】
“沉淀”工序要求温度保持在80℃,低于水的沸点,采用水浴加热便于控制温度,并能使反应体系受热均匀。蒸发结晶分离出后,母液中仍含有NaOH,而“氧化”工序需要NaOH溶液,因此母液可返回“氧化”工序循环利用;
【小问5详解】
“还原”工序中,在酸性条件下被还原,Cr元素由+6价降低到+3价,每个得到3个电子;中S元素的平均化合价为+4价,最终生成,每个共失去4个电子。根据得失电子守恒,与的化学计量数之比为,相应生成4个和6个。再根据电荷守恒,在左侧加入,根据H、O原子守恒,在右侧加入,得到离子方程式。
17. 回答下列问题
(1)氧化烟气中的主要反应的热化学方程式为:
则反应 ________。
(2)已知:反应① ,欲计算反应②的焓变,还需要查询反应③的焓变,当反应③中各物质的化学计量数之比为最简整数比时,,反应③(以为反应物)的热化学方程式是________________________;________(用含、的代数式表示)。
(3)分别与、反应,体系的能量随反应进程的变化如图所示(两者历程相似,图中以示例)。
①步骤Ⅰ和Ⅱ中涉及氢原子成键变化的是________(填“I”或“Ⅱ”)。
②直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,反应速率会变慢,则与反应的能量变化应为图中曲线________(填“c”或“d”);与反应,氘代甲醇的产量________(填“>”“<”或“=”)。若与反应,生成的氘代甲醇有________种。
【答案】(1)-317.3
(2) ①. ②.
(3) ①. Ⅰ ②. c ③. < ④. 2
【解析】
【小问1详解】
已知反应1:;
已知反应2:
根据盖斯定律:将反应2整体乘以2后,与反应1相加,即可得到目标反应: 。
【小问2详解】
已知目标反应②:,已知反应①:。 根据盖斯定律,用反应①减去目标反应②,可得到以为反应物的反应:,将系数化为最简整数比后得到反应③:。 对反应③变形可得:,将其与反应①相加即可得到反应②,因此。
【小问3详解】
①步骤Ⅰ中涉及碳氢键的断裂和氢氧键的形成,步骤Ⅱ中涉及碳氧键形成、不涉及氢原子成键变化,所以符合题意的是步骤Ⅰ。
②直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,反应速率会变慢,则此时正反应活化能会增大,根据图示可知,MO+与CD4反应的能量变化应为图中曲线c。
D是H的重同位素,C-D键断裂的活化能高于C-H键,反应速率更慢。生成需要断裂C-D键,生成需要断裂C-H键,因此断裂C-H的反应更易进行,的产量小于。
的结构为上连接1个H和3个等价的D,反应时存在两种断键可能:断裂C-H键得到产物,断裂任意一个C-D键得到产物,因此生成的氘代甲醇共有2种。
18. 浓差电池是利用高浓度溶液向低浓度溶液扩散而引发的一类电池,最终两边电解质溶液浓度相等。图乙装置利用电解还原同时实现海水脱盐,电解液在I和Ⅳ室间循环,初始电解液为溶液。
回答下列问题:
(1)图甲中正极的电极反应式为________________________。
(2)浓差电池停止工作后,电极与电极的质量差是________g。
(3)图甲中膜①为________(填“阴”“阳”)离子交换膜。
(4)图乙中被还原为的电极反应式为________________________。
(5)图乙电解一段时间后,海水Ⅱ中盐的浓度________(填“>”“<”或“=”)海水Ⅲ中盐的浓度。
(6)法拉第效率(FE)用于评估反应过程中电荷的实际利用效率,其受电极材料、浓度等条件影响。已知:。若电路中通过时,生成3.36 L CO(在标准状况下测得),则________。
【答案】(1) (2)2.56 (3)阴
(4)
(5)< (6)75%
【解析】
【分析】由图乙可知,在电极上反应转化为,元素化合价降低,故电极为阴极,阴极反应为,生成的与电解液中的发生反应。电极为阳极,电离出的在阳极放电,阳极反应为,电离出的发生反应。若③为阴离子交换膜,结合电流方向可知,Ⅲ室海水中的会向右通过膜③迁移至Ⅳ室中,并在电极上放电生成,故③应为阳离子交换膜,以阻止通过,据此可知实现脱盐的海水不是Ⅲ室海水,而是Ⅱ室海水,则①为阳离子交换膜,②为阴离子交换膜,Ⅱ室海水中的向左通过膜①迁移至Ⅰ室中,Ⅱ室海水中的向右通过膜②迁移至Ⅲ室中,Ⅳ室电解液中的向左通过膜③迁移至Ⅲ室中,故电解一段时间后,Ⅱ室海水中盐的浓度降低,Ⅲ室海水中盐的浓度升高。
【小问1详解】
图甲为铜的浓差电池,右侧所在室浓度更高,正极发生还原反应,高浓度的得到电子生成Cu单质,电极反应:。
【小问2详解】
浓差电池最终两侧浓度相等时停止放电,浓度分别为和,则平衡后两侧浓度均为: , 右侧浓度从降至,反应的物质的量为。 负极()发生反应,转移电子总物质的量为,溶解的Cu质量:,析出的Cu质量:,因此两电极质量差为。
【小问3详解】
浓差电池是利用两端浓度不同,从而实现放电,为平衡两侧电荷,需要移动来平衡电荷,故膜①为阴离子交换膜。
【小问4详解】
电极a为阴极,中C为+4价,还原为CO后C为+2价,每个得到2个电子,电极反应为,生成的与电解液中的发生反应。
【小问5详解】
由分析可知,电解一段时间后,Ⅱ室海水中盐的浓度降低,Ⅲ室海水中盐的浓度升高。
【小问6详解】
标准状况下3.36 L CO的物质的量为: , 生成1 mol CO转移2 mol电子,因此生成CO转移的电子总物质的量为。 根据法拉第效率定义: 。
19. 乳酸亚铁是某些补铁口服液的有效成分,主要用于治疗缺铁性贫血,易溶于水,几乎不溶于乙醇,可由乳酸与反应制得。
I.制备
①检查装置的气密性,添加试剂;
②打开K,调节三通阀,排净装置中的空气;
③启动电磁搅拌器,再次调节三通阀,将液体压入C中制取碳酸亚铁;
④关闭K,将C中混合物抽滤、洗涤、干燥,获得纯净的产品。
II.制备乳酸亚铁晶体
将制得的加入乳酸溶液中,再加入少量铁粉,在75℃下搅拌使之充分反应,然后再加入适量乳酸。冷却,加入适量乙醇,过滤,再洗涤和干燥,得到产品。
回答下列问题:
(1)试剂X的最佳选择是________(填标号)。
A. B. 37%盐酸 C. D.
(2)装置C中生成的离子方程式为________________________;装置D中可盛适量的水,其作用是________________________________________。
(3)步骤③调节三通阀的位置为________(填标号,下同)。
A. B. C. D.
III.样品中乳酸亚铁晶体()纯度的测定
称取3.00 g产品,灼烧至完全灰化,加足量盐酸溶解,取所得可溶物配成100 mL溶液。吸取25.00 mL该溶液加入过量KI溶液充分反应,然后加入1~2滴淀粉溶液,用硫代硫酸钠标准溶液滴定,平行滴定3次,硫代硫酸钠溶液的平均用量为24.60 mL。(已知:)
(4)接近滴定终点时,向锥形瓶中滴入半滴标准液的操作是________(填标号)。
A. B. C. D.
(5)产品中乳酸亚铁晶体的质量分数为________(保留3位有效数字)。
【答案】(1)C (2) ①. ②. 形成液封,防止空气中的氧气进入装置C而氧化二价铁 (3)A (4)B
(5)94.5%
【解析】
【分析】制备碳酸亚铁时,需要利用铁与非氧化性酸反应,同时获得亚铁盐溶液和氢气。先使产生的氢气通过C、D排出装置中的空气,避免二价铁被氧化;随后借助B中继续产气形成的压强,将亚铁盐溶液送入C,与溶液反应生成碳酸亚铁沉淀,再经抽滤、洗涤和干燥得到碳酸亚铁。制备乳酸亚铁时,碳酸亚铁与乳酸反应,加入少量铁粉有利于使铁保持+2价;冷却后加入乙醇,利用乳酸亚铁在乙醇中难溶的性质促使其析出,再过滤、洗涤和干燥。测定纯度时,先通过灼烧和盐酸溶解使样品中的铁转化为,再用过量与其反应生成,用硫代硫酸钠标准溶液滴定生成的,据此确定样品中铁的物质的量及乳酸亚铁晶体的质量。
【小问1详解】
A.图示装置没有加热,铁在常温下遇98%的浓硫酸发生钝化,不能持续产生所需的氢气和亚铁盐,A错误;
B.37%盐酸具有较强的挥发性,产生的氢气会带出HCl,HCl进入C后消耗,还会使生成的碳酸亚铁溶解,因此不是最佳选择,B错误;
C.20%的硫酸属于稀硫酸,与铁反应可同时得到亚铁盐和氢气,反应为,且硫酸难挥发,适合本实验,C正确;
D.硝酸具有强氧化性,与铁反应不产生本实验所需的氢气,不能满足制备要求,D错误;
故选C;
【小问2详解】
B中的亚铁盐溶液进入C后,与反应。每生成1 mol碳酸亚铁,需1 mol;由电荷守恒,还需2 mol,再根据碳、氢、氧原子守恒确定同时生成二氧化碳和水,故离子方程式为。装置D的导气管末端浸入水中,气体可通过水排出,同时水形成液封,阻止外界空气直接进入C,避免空气中的氧气氧化二价铁;
【小问3详解】
三通阀的左口经伸入B底部的长导管与B中的液体相通,下口经支路与B上部的气体空间相通,右口通向C。步骤③需要封闭下口,阻断B中气体直接流向C的通路,使B中继续产生的氢气增大液面上方的压强,再使液体沿长导管经左口、右口进入C。
A.图中左、右口连通,下口被封闭,B中的气体可将液体沿长导管压入C,符合步骤③的要求,A正确;
B.图中下口与右口连通,左口被封闭,气体可由B上部直接进入C,而输液通路被切断,B错误;
C.图中左、右、下三个口均连通,B上部的气体仍可经下口、右口直接流向C,未切断排气通路,不符合利用气压输液的要求,C错误;
D.图中左口与下口连通,右口被封闭,通向C的通路被切断,不能将液体送入C,D错误;
故选A;
【小问4详解】
硫代硫酸钠溶液呈碱性,应使用带橡胶管和玻璃珠的碱式滴定管。加入半滴标准液时,应先控制滴定管使尖嘴悬挂半滴液体,再将锥形瓶倾斜,使其内壁接触尖嘴以沾下这半滴液体,随后用少量蒸馏水冲洗内壁并摇匀。
A.图中使用碱式滴定管,但锥形瓶竖直放置,尖嘴未接触锥形瓶内壁,不能按图示操作沾下半滴液体,A错误;
B.图中使用碱式滴定管,锥形瓶倾斜,内壁与滴定管尖嘴接触,符合沾下半滴标准液的操作要求,B正确;
C.图中滴定管带玻璃活塞,属于酸式滴定管,不适合盛放该碱性标准液;同时锥形瓶竖直放置,内壁未接触尖嘴,也不符合沾下半滴液体的要求,C错误;
D.图中锥形瓶虽倾斜且内壁靠近尖嘴,但使用的是带玻璃活塞的酸式滴定管,不适合盛放该碱性标准液,D错误;
故选B;
【小问5详解】
产品灼烧至完全灰化后,其中的铁转化为,加足量盐酸后发生反应。加入过量KI后,氧化,反应为;生成的再与硫代硫酸根反应,反应为。由这两个反应的计量关系可知,25.00 mL待测溶液中的物质的量等于滴定消耗的的物质的量,即。
滴定消耗的硫代硫酸根的物质的量为。每摩尔乳酸亚铁晶体含1 mol铁,且所取待测液为全部100 mL溶液中的25.00 mL,故3.00 g产品中乳酸亚铁晶体的物质的量为。
乳酸亚铁晶体的质量为,所以产品中乳酸亚铁晶体的质量分数为。
20. 某研究小组在用萃取碘水中的时,发现萃取后的水溶液总是呈现淡黄色,对此开展探究。
已知:①在水相和存在平衡:,;
②装置A中为棕黄色;装置C中上层为黄色,下层为紫色;
③,。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是________。
(2)装置B中,证明从水中转移至中的现象是________________________________。
(3)B—C中,水相中的浓度大小顺序为:B________C(填“>”“<”“=”)。
(4)取C中下层溶液,加入过量KI溶液,以淀粉溶液为指示剂,用标准溶液滴定至终点,可测C中相中的浓度。
①加入KI溶液的目的是________________________________。
②达到滴定终点时的现象________________________________。
(5)已知常温下,。向150 mL含的水溶液中加入进行萃取,平衡时在水中的残留物质的量为________mol;若改为分两次萃取,每次用,两次萃取后在水中的残留物质的量为。上述结果对做萃取实验的启发是________________________________。
【答案】(1)分液漏斗
(2)上层水溶液的棕黄色变浅,下层由无色变为紫色
(3)> (4) ①. 使中的转移到水相,并主要以形式存在,便于滴定 ②. 滴入最后半滴标准溶液,充分振荡后水层显无色,且半分钟内不恢复蓝色,下层紫色也褪去
(5) ①. ②. 萃取剂总用量相同时,采用少量多次萃取可提高萃取效率
【解析】
【分析】与水互不相溶,且密度比水大,因此振荡、静置后,上层为水相,下层为相。碘在两相间存在分配平衡,平衡时有,所以萃取后水相中仍有碘残留。向两相体系中加入KI溶液,通过结合水相中的,使碘在两相间的分配受到影响。这里应区分水相中游离的浓度与水相中含碘粒子的总量。定量计算萃取后的残留量时,可结合两相体积、分配平衡常数和碘的物质的量守恒建立关系。
【小问1详解】
仪器a的上口配有塞子,下端带活塞,可控制下层液体流出,用于分离互不相溶的两层液体,因此仪器a为分液漏斗;
【小问2详解】
加入的为无色液体,且密度比水大,静置后位于下层。碘在水中呈棕黄色,在中呈紫色;碘从水相转移到相后,水相中碘的浓度降低,而相中出现碘。因此证明碘发生转移的现象是上层水溶液的棕黄色变浅,下层由无色变为紫色;
【小问3详解】
由B到C时加入KI溶液,与水相中的发生,使水相中游离的浓度降低,进而使分配平衡向左移动。重新达到平衡时,部分碘以形式存在于水相中,相中的浓度降低。温度不变,不变,由可知,水相中游离的浓度也降低,故水相中的浓度大小顺序为B>C;
【小问4详解】
①取出的C中下层溶液为碘的溶液。加入过量KI水溶液后,水相中的与发生,使水相中游离的浓度降低,从而促进中的向水相转移。因此加入KI溶液的目的是使中的转移到水相,并主要以形式存在,便于滴定。
②结合和题给滴定反应,可得水相中的总反应为。滴定过程中,水相中的碘不断被还原为,下层剩余的继续向水相转移并被消耗。当可滴定的碘完全被消耗时,碘与淀粉所显的蓝色消失,下层也不再含有呈紫色的碘。因此滴定终点的现象为:滴入最后半滴标准溶液,充分振荡后水层显无色,且半分钟内不恢复蓝色,下层紫色也褪去;
【小问5详解】
设一次萃取达到平衡后,水中残留的物质的量为,由两相中的物质的量守恒,相中的物质的量为。水相体积为0.150 L,相体积为0.030 L,根据分配平衡常数可得,整理得,所以。
一次用30 mL 萃取时,水中残留 ;分两次、每次用15 mL 萃取时,水中仅残留 。两种方法所用萃取剂总体积相同,分两次萃取后的残留量更小,因此萃取剂总用量相同时,采用少量多次萃取可提高萃取效率。
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