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贵州遵义市2017届高三上学期第一次综合能力化学试卷



2016-2017 学年贵州遵义市高三(上)第一次综合能力化学试卷
一、选择题(本大题共 7 小题,每小题 6 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.用 NA 表示阿佛加德罗常数,下列说法正确的是( ) 2﹣ A.1 L0.1mol/L 的 NaHCO3 溶液中含 CO3 数目为 0.1NA B.含 2.3g Na+的 Na2O

和 Na2O2 的混合物中,阴离子总数等于 0.05 NA C.2.7g 铝投入到一定量的稀盐酸中,一定产生 0.15NA 个 H2 D.Fe 在足量 Cl2 中燃烧,转移电子数为 3NA 2.下列说法正确的是( ) A.氢气的燃烧热为△H=﹣285.5k?Jmol﹣1,则电解水的热化学方程式为 2H2O(l) 2H2(g)+O2(g)△H=+285.5k?Jmol﹣1 B. 9.6g 硫粉与 11.2g 铁粉混合加热生成硫化亚铁 17.6g 时, 密闭容器中, 放出 19.12kJ 热量. 则 ﹣1 Fe(s)+S(s)═FeS(s)△H=﹣95.6kJ?mol C.500℃、30MPa 下,将 0.5molN2 和 1.5molH2 置于密闭的容器中充分反应生成 NH3(g) , ﹣1 放热 19.3kJ,其热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=﹣38.6k?Jmol D. 1molN2 和 3molH2 反应放出的热量与 2molN2 相同条件下, 在两个相同的恒容密闭容器中, 3molH 和 2 反应放出的热量一样多 3.下列各反应对应的离子方程式正确的是( ) A.向含 3mol 次氯酸钠溶液中通入 1mol 二氧化硫:3ClO﹣+H2O+SO2═2HClO+SO4﹣+Cl﹣ B.向碳酸氢钠溶液中加入过量氢氧化钙溶液 2HCO3﹣+Ca2++2OH﹣═CaCO3↓+2H2O+CO32﹣ C.氢氧化钡溶液与硫酸溶液反应得到中性溶液 Ba2++OH﹣+H++SO42﹣═BaSO4↓+H2O D.50mL1mol/L 的 FeI2 溶液中通入 0.05molCl2:2Fe2++2I﹣+2Cl2═2Fe3++I2+4Cl﹣ 4.在下列物质中,不能与 发生化学反应的是( )

①浓 H2SO4 和浓 HNO3 的混合物 ②CH3CH2OH(酸催化) ③CH3CH2CH2CH3 ④Na ⑤CH3COOH(酸催化) A.①③ B.②⑤ C.只有③ D.③④ 5.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表:已知 X 是短周期中最活泼的金属,且 与 R 同周期.下列叙述不正确的是( ) X Y Z M R 元素代号 0.186 0.102 0.075 0.074 0.143 原子半径/nm 主要化合价 +1 +6﹣2 +5﹣3 ﹣2 +3 A.离子半径大小:R3+<X+<M2﹣ B.Y 与 M 组成的化合物是光化学烟雾的原因之一 C.将 YM2 通入 Ba(NO3)2 溶液中有大量白色沉淀产生 D.M 氢化物的熔沸点高于 Z 氢化物的熔沸点

6.向一定量的 Fe、FeO、Fe3O4 的混合物中加入 100mL1mol?L﹣1 的盐酸,恰好使混合物完 全溶解,放出 224mL(标准状况)的气体,在所得溶液中加入 KSCN 溶液无血红色出现.若 用足量的 CO 在高温下还原相同质量的此混合物,能得到铁的质量是( ) A.11.2g B.5.6g C.2.8g D.无法计算 7.对于反应 C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g) ;△H>0,下列有关说法正确的是( ) A.平衡常数表达式为 K= B.增大体系压强,平衡常数 K 不发生变化 C.升高体系温度,平衡常数 K 减小 D.增加 C(s)的量,平衡正向移动 三、非选择题:包括必考题和选考题两部分.第 8 题-第 10 题为必考题,每个试题考生都必 须作答.第 11 题为选考题,考生根据要求作答. (一)必考题(共 53 分) 8.粉煤灰中含有 SiO2、Al2O3、Fe2O3 等,某实验室对其进行处理的流程如图所示:

回答下列问题: (1)第①步得到的“熟料”中可溶性的成分主要是 NH4Fe(SO4)2、NH4Al(SO4)2 等,写 出生成 NH4Fe(SO4)2 的化学方程式 . (2)滤渣 B 的主要成分与 NaOH 溶液反应的离子方程式为 . (3)步骤③中用 NH4HCO3 调节 pH 的实验原理为 (用离子方程式表示) . (4)实验室进行第④步操作时,所需的仪器是酒精灯、石棉网、三脚架、玻璃棒、 , 得到的晶体主要成份是 (填化学式) .第⑥步生成 Al(OH)3 的离子方程式为 . 9.酸性锌锰干电池是一种一次电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是有碳粉,二氧 化锰,氯化锌和氯化铵等组成的填充物,该电池在放电过程产生 MnOOH,回收处理该废电 池可以得到多种化工原料,有关数据下图所示: 溶解度/(g/100g 水) 0 20 40 60 80 100 温度 0C 化合物 NH4Cl 29.3 37.2 45.8 55.3 65.6 77.3 ZnCl2 343 395 452 488 541 614 Zn(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 化合物 ﹣17 ﹣17 10 10 10﹣39 Ksp 近似值 回下列问题: (1)该电池的正极反应式为 ,电池反应的离子方程式为 g. (2)每转移 0.04mol 电子,理论消耗 Zn (Zn 的摩尔质量=65g/mol) (3)废电池糊状填充物加水处理后,过滤,滤液中主要有氯化锌和氯化铵,两者可以通过 分离回收,滤渣的主要成分是二氧化锰、 和 ,欲从中得到较纯的二氧化锰,最简便 的方法是 ,其原理是 .

(4)用废电池的锌皮制作七水合硫酸锌,需去除少量杂质铁,其方法是:加入稀硫酸和双 氧水, 溶解, 铁变为 , 加碱调节 PH 为 , 铁刚好完全沉淀 (离子浓度小于 1×10﹣5mol/L 时,即可认为该离子沉淀完全) .继续加碱调节 PH 为 ,锌开始沉淀(假定 Zn2+浓度为 0.1mol/L) .若上述过程不加双氧水的后果是 ,原因是 . 10.氯化铜是一种广泛用于生产颜料、木材防腐剂等的化工产品.某研究小组用粗铜(含杂 质 Fe)按下述流程制备氯化铜晶体(CuCl2?2H2O) ,已知氯化铜易溶于水,难溶于乙醇.

(1)溶液 1 中的金属离子有 Fe3+、Fe2+、Cu2+.能检验溶液 1 中 Fe2+的试剂 (填编号) ①KMnO4 ②K3[Fe(CN)6]③NaOH ④KSCN 为了更完全的沉淀,试剂 X 为 . (2)试剂 Y 用于调节 pH 以除去杂质,Y 可选用下列试剂中的(填序号) . a.NaOH b.NH3?H2O c.CuO d.Cu2(OH)2CO3 e.CuSO4 调节 pH 至 4~5 的原因是 . (3)实验室采用如图所示的装置,可将粗铜与 Cl2 反应转化为固体 1(部分加热和夹持装置 已略去) .

有同学认为应在浓硫酸洗气瓶前增加吸收 HCl 的装置,你认为是否必要(填“是”或 “否”) .理由是 . (4)实验所需 480mL10mol/L 浓 HCl 配制时用到的玻璃仪器有量筒、玻璃棒、烧杯、 . (5)该装置存在缺陷,请写出: . 6 CuCl xH O ( )得到 . 2? 2 晶体最好采用的干燥方式是 A.空气中加热蒸干 B.空气中低温蒸干 C.HCl 气流中加热烘干 D.HCl 气流中低温烘干 (7)为了测定制得的氯化铜晶体(CuCl2?xH2O)中 x 的值,某兴趣小组设计了以下实验方 案:称取 m g 晶体溶于水,加入足量氢氧化钠溶液、过滤、沉淀洗涤后用小火加热至质量不 再轻为止,冷却,称量所得黑色固体的质量为 ng.沉淀洗涤的操作方法是 ,根据实验 数据测得 x= (用含 m、n 的代数式表示) . [化学--选修 5:有机化学基础] 11.请根据如图作答:

已知:一个碳原子上连有两个羟基时,易发生下列转化: (1)反应①所属的有机反应类型是 (2)反应③的化学方程式 . 反应.

(3)已知 B 的相对分子质量为 162,其完全燃烧的产物中 n(CO2) :n (H2O)=2:1,则 B 的分子式为 . (4)F 是高分子光阻剂生产中的主要原料.F 具有如下特点:①能跟 FeCl3 溶液发生显色 反应;②能发生加聚反应;③苯环上的一氯代物只有两种.F 在一定条件下发生加聚反应 的化学方程式为 . G 的结构有 (5) 化合物 G 是 F 的同分异构体, 属于芳香族化合物, 能发生银镜反应. 种.

2016-2017 学年贵州遵义市高三(上)第一次综合能力化 学试卷
参考答案与试题解析

一、选择题(本大题共 7 小题,每小题 6 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.用 NA 表示阿佛加德罗常数,下列说法正确的是( ) A.1 L0.1mol/L 的 NaHCO3 溶液中含 CO32﹣数目为 0.1NA B.含 2.3g Na+的 Na2O 和 Na2O2 的混合物中,阴离子总数等于 0.05 NA C.2.7g 铝投入到一定量的稀盐酸中,一定产生 0.15NA 个 H2 D.Fe 在足量 Cl2 中燃烧,转移电子数为 3NA 【考点】阿伏加德罗常数. 【分析】A、HCO3﹣是酸式弱酸根,不能完全电离; B、Na2O 和 Na2O2 均含 2 个钠离子; C、铝不一定能反应完全; D、铁的物质的量不明确. A、 HCO3﹣是酸式弱酸根, 【解答】 解: 不能完全电离, 故溶液中的碳酸根的个数小于 0.1NA 个,故 A 错误; B、Na2O 和 Na2O2 均含 2 个钠离子和 1 个阴离子,即两者中钠离子和阴离子的物质的量之 比均为 2:1,故当含 2.3g 钠离子即 0.1mol 钠离子时,所含的阴离子的物质的量为 0.05mol, 即 0.05NA 个,故 B 正确; C、2.7g 铝的物质的量为 0.1mol,但由于盐酸的量未知,故铝不能确定能否反应完全,故生 成的氢气分子的个数不能确定,故 C 错误; D、铁的物质的量不明确,故转移的电子的个数不能计算,故 D 错误. 故选 B. 2.下列说法正确的是( )

A.氢气的燃烧热为△H=﹣285.5k?Jmol﹣1,则电解水的热化学方程式为 2H2O(l) 2H2(g)+O2(g)△H=+285.5k?Jmol﹣1 B. 9.6g 硫粉与 11.2g 铁粉混合加热生成硫化亚铁 17.6g 时, 密闭容器中, 放出 19.12kJ 热量. 则 ﹣1 Fe(s)+S(s)═FeS(s)△H=﹣95.6kJ?mol C.500℃、30MPa 下,将 0.5molN2 和 1.5molH2 置于密闭的容器中充分反应生成 NH3(g) , ﹣1 放热 19.3kJ,其热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=﹣38.6k?Jmol D. 1molN2 和 3molH2 反应放出的热量与 2molN2 相同条件下, 在两个相同的恒容密闭容器中, 和 3molH2 反应放出的热量一样多 【考点】热化学方程式;有关反应热的计算. 【分析】A、燃烧热是 1mol 可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量; B、根据参加反应的物质的量计算反应热; C、0.5molN2 和 1.5molH2 置于密闭容器中充分反应生成 NH3(g) ,放热 19.3kJ,生成的氨 气的物质的量小于 1mol;

D、1molN2 和 3molH2 反应与 2molN2 和 3molH2 反应生成的氨气的物质的量不一样,据此回 答. 【解答】解:A、燃烧热是 1mol 可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,所以水分解 的热化学方程式:H2O(l)=H2(g)+ O2(g)△H=+285.5 kJ?mol﹣1,但是电解水的热化 学方程式中,根据能量守恒,电能的介入会导致热能减少,吸收的热量变小,故 A 错误; B、n(S)= = =0.3mol,n(Fe)= = =0.2mol,已知 Fe+S FeS,所

以 Fe 的量不足,按照 Fe 计算,

,所以 1molFe 反应放出热量为:95.6 kJ,

所以热化学方程式为:Fe(s)+S(s)=FeS(s)△H=﹣95.6 kJ?mol﹣1,故 B 正确; C、0.5mol N2 和 1.5molH2 置于密闭的容器中充分反应生成 NH3(g) ,放热 19.3kJ,因反应 为可逆反应, 则 1molN2 和 3molH2 置于密闭的容器中充分反应生成 NH( , 放热不是 38.6kJ, 3 g) 则热化学反应方程式中的反应热数值错误,故 C 错误; D、相同条件下,在两个相同的恒容密闭容器中,1molN2 和 3molH2 反应放出的热量不如 2molN2 和 3molH2 反应放出的热量多,多加入氮气会促使化学平衡正向移动,故 D 错误. 故选 B. 3.下列各反应对应的离子方程式正确的是( ) A.向含 3mol 次氯酸钠溶液中通入 1mol 二氧化硫:3ClO﹣+H2O+SO2═2HClO+SO4﹣+Cl﹣ B.向碳酸氢钠溶液中加入过量氢氧化钙溶液 2HCO3﹣+Ca2++2OH﹣═CaCO3↓+2H2O+CO32﹣ C.氢氧化钡溶液与硫酸溶液反应得到中性溶液 Ba2++OH﹣+H++SO42﹣═BaSO4↓+H2O D.50mL1mol/L 的 FeI2 溶液中通入 0.05molCl2:2Fe2++2I﹣+2Cl2═2Fe3++I2+4Cl﹣ 【考点】离子方程式的书写. 【分析】A.次氯酸根离子具有强的氧化性,能够氧化二氧化硫生成硫酸根离子; B.二者反应生成碳酸钙、氢氧化钠和水; C.离子个数配比不符合物质结构; D.0.05mol 碘化亚铁与 0.05mol 氯气反应,只有碘离子被氧化. A. 3ClO﹣+H2O+SO2 【解答】 解: 向含 3mol 次氯酸钠溶液中通入 1mol 二氧化硫, 离子方程式: ═2HClO+SO4﹣+Cl﹣,故 A 正确; B.向碳酸氢钠溶液中加入过量氢氧化钙溶液,离子方程式:HCO3﹣+Ca2++OH﹣═ CaCO3↓+H2O,故 B 错误; C.氢氧化钡溶液与硫酸溶液反应得到中性溶液,离子方程式:Ba2++2OH﹣+2H++SO42﹣═ BaSO4↓+2H2O,故 C 错误; D.50mL1mol/L 的 FeI2 溶液中通入 0.05molCl2,离子方程式:2I﹣+Cl2═I2+2Cl﹣,故 D 错误; 故选:A.

4.在下列物质中,不能与 ①浓 H2SO4 和浓 HNO3 的混合物 ②CH3CH2OH(酸催化) ③CH3CH2CH2CH3 ④Na

发生化学反应的是(



⑤CH3COOH(酸催化) A.①③ B.②⑤

C.只有③ D.③④

【考点】有机物的结构和性质. 【分析】由结构简式可知,分子中含﹣COOH、﹣OH,结合羧酸和醇的性质来解答. 【解答】解:①含苯环,与浓 H2SO4 和浓 HNO3 的混合物反应,苯环上的 H 被硝基取代, 故不选; ②含﹣COOH,与 CH3CH2OH(酸催化)发生酯化反应,故不选; ③与 CH3CH2CH2CH3 不反应,故选; ④含﹣OH、﹣COOH,均与 Na 反应,故不选; ⑤含﹣OH,与 CH3COOH(酸催化)发生酯化反应,故不选; 故选 C. 5.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表:已知 X 是短周期中最活泼的金属,且 与 R 同周期.下列叙述不正确的是( ) X Y Z M R 0.186 0.102 0.075 0.074 0.143 主要化合价 +1 +6﹣2 +5﹣3 ﹣2 +3 3+ + 2﹣ A.离子半径大小:R <X <M B.Y 与 M 组成的化合物是光化学烟雾的原因之一 C.将 YM2 通入 Ba(NO3)2 溶液中有大量白色沉淀产生 D.M 氢化物的熔沸点高于 Z 氢化物的熔沸点 【考点】原子结构与元素的性质. 【分析】Y 和 M 的化合价都有﹣2 价,应为周期表第ⅥA 族元素,Y 的最高价为+6 价,应 为 S 元素,M 无正价,应为 O 元素;Z 的化合价为+5、﹣3 价,应为周期表第ⅤA 族,原子 半径小于硫元素原子,故处于第二周期,为 N 元素;R 的化合价为+3 价,应为周期表第ⅢA 族元素,R 原子半径大于硫元素,为 Al 元素;X 的化合价为+1 价,应为周期表第ⅠA 族元 素,原子半径大于 Al 元素,处于第三周期,为 Na 元素,结合元素周期律及元素化合物性 元素代号 原子半径/nm 质知识解答该题. 【解答】解:Y 和 M 的化合价都有﹣2 价,应为周期表第ⅥA 族元素,Y 的最高价为+6 价, 应为 S 元素,M 无正价,应为 O 元素;Z 的化合价为+5、﹣3 价,应为周期表第ⅤA 族,原 子半径小于硫元素原子,故处于第二周期,为 N 元素;R 的化合价为+3 价,应为周期表第 ⅢA 族元素,R 原子半径大于硫元素,为 Al 元素;X 的化合价为+1 价,应为周期表第ⅠA 族元素,原子半径大于 Al 元素,处于第三周期,为 Na 元素, A.电子层结构相同核电荷数越大离子半径越小,电子层越多离子半径越大,故离子半径 Al3+<Na+<O2﹣,故 A 正确; B.Y 与 M 组成的化合物二氧化硫,是形成酸雨的原因之一,不是光化学烟雾的原因之一, 故 B 错误; C.将 SO2 通入 Ba(NO3)2 溶液中,酸性条件下 SO2 被硝酸根离子氧化为硫酸根离子,所 以能反应生成硫酸钡白色沉淀,故 C 正确; D.M 氢化物为水,Z 的氢化物为氨气,水的熔沸点高于氨气的熔沸点,故 D 正确; 故选 B.

6.向一定量的 Fe、FeO、Fe3O4 的混合物中加入 100mL1mol?L﹣1 的盐酸,恰好使混合物完 全溶解,放出 224mL(标准状况)的气体,在所得溶液中加入 KSCN 溶液无血红色出现.若 用足量的 CO 在高温下还原相同质量的此混合物,能得到铁的质量是( ) A.11.2g B.5.6g C.2.8g D.无法计算 【考点】有关混合物反应的计算. 【分析】盐酸恰好使混合物完全溶解,盐酸没有剩余,向反应所得溶液加 KSCN 溶液无血 红色出现,说明溶液为 FeCl2 溶液,根据氯元素守恒可知 n(FeCl2)= n(HCl) ;用足量的 CO 在高温下还原相同质量的混合物得到铁,根据铁元素守恒可知 n(Fe)=n(FeCl2) ,据 m=nM 此结合 计算得到的铁的质量. 【解答】解:盐酸恰好使混合物完全溶解,盐酸没有剩余,向反应所得溶液加 KSCN 溶液 无血红色出现,说明溶液为 FeCl2 溶液,根据氯元素守恒可知 n(FeCl2)= n(HCl)= × 0.1L×1mol/L=0.05mol; =n 用足量的 CO 在高温下还原相同质量的混合物得到铁, 根据铁元素守恒可知 n (Fe) (FeCl2) =0.05mol,质量为 0.05mol×56g/mol=2.8g, 故选 C. 7.对于反应 C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g) ;△H>0,下列有关说法正确的是( A.平衡常数表达式为 K= B.增大体系压强,平衡常数 K 不发生变化 C.升高体系温度,平衡常数 K 减小 D.增加 C(s)的量,平衡正向移动 【考点】化学平衡的影响因素. 【分析】A、平衡常数表达式中固体和纯液体不代入表达式中; B、平衡常数是温度的函数; C、平衡常数是温度的函数,温度改变平衡常数如何变化要视正反应是放热还是吸热; D、增加 C(s)的量的改变,平衡不移动; 【解答】解:A、平衡常数表达式中固体和纯液体不代入表达式中,故 A 错误; B、平衡常数是温度的函数,温度不变常数不变,故 B 正确; C、平衡常数是温度的函数,正反应是吸热反应,温度升高,K 值增大,故 C 错误; D、增加 C(s)的量的改变,平衡不移动,故 D 错误; 故选 B. 三、非选择题:包括必考题和选考题两部分.第 8 题-第 10 题为必考题,每个试题考生都必 须作答.第 11 题为选考题,考生根据要求作答. (一)必考题(共 53 分) 8.粉煤灰中含有 SiO2、Al2O3、Fe2O3 等,某实验室对其进行处理的流程如图所示: )

回答下列问题: (1)第①步得到的“熟料”中可溶性的成分主要是 NH4Fe(SO4)2、NH4Al(SO4)2 等,写 出生成 NH4Fe(SO4)2 的化学方程式 Fe2O3+4NH4HSO4
2+2NH3↑+3H2O

2 NH4Fe(SO4)

. (2)滤渣 B 的主要成分与 NaOH 溶液反应的离子方程式为 SiO2+2OH﹣=SiO32﹣+H2O . (3)步骤③中用 NH4HCO3 调节 pH 的实验原理为 H++HCO3﹣=H2O+CO2↑ (用离子方 程式表示) . (4)实验室进行第④步操作时,所需的仪器是酒精灯、石棉网、三脚架、玻璃棒、 蒸发 皿 ,得到的晶体主要成份是 (NH4)2SO4 (填化学式) .第⑥步生成 Al(OH)3 的离 ﹣ 子方程式为 [Al(OH)4] +CO2+H2O=Al(OH)3↓+HCO3﹣ . 【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用. 【分析】 (1)根据题意,Fe2O3 与 NH4HSO4 反应生成 NH4Fe(SO4)2 和氨气与水;物质分 类体系中,NH4Fe(SO4)2、NH4Al(SO4)2 都属于复盐,都是强电解质; (2)SiO2 不溶于一般酸性溶液,不溶于氨水;SiO2 与 NaOH 溶液反应的离子方程式为 SiO2+2OH﹣=SiO32﹣+H2O; (3)H+与 HCO3﹣不共存; (4)实验室进行第④步操作时,滤液 C 得到硫酸铵,所需的仪器是酒精灯、石棉网、三脚 架、玻璃棒、蒸发皿;第⑤步所加试剂 NaOH,生成四羟基合硫酸根离子,第⑥步生成 Al (OH)3 的离子方程式为通入 CO2,酸碱中和生成(NH4)2SO4. 【解答】解: (1)根据题意,Fe2O3 与 NH4HSO4 反应生成 NH4Fe(SO4)2 和氨气与水: Fe2O3+4NH4HSO4 2 NH4Fe(SO4)2+2NH3↑+3H2O; 2 NH4Fe(SO4)2+2NH3↑+3H2O;

故答案为:Fe2O3+4NH4HSO4

(2)SiO2 不溶于一般酸性溶液,不溶于氨水;SiO2 与 NaOH 溶液反应的离子方程式为 SiO2+2OH﹣=SiO32﹣+H2O; 故答案为:SiO2、SiO2+2OH﹣=SiO32﹣+H2O; (3)在酸性溶液中,H++HCO3﹣=H2O+CO2↑; 故答案为:H++HCO3﹣=H2O+CO2↑; (4)实验室进行第④步操作时,滤液 C 得到硫酸铵,所需的仪器是酒精灯、石棉网、三脚 架、玻璃棒、蒸发皿;第⑤步所加试剂 NaOH,生成四羟基合硫酸根离子,第⑥步生成 Al (OH)3 的离子方程式为通入 CO2,酸碱中和生成(NH4)2SO4; 故答案为:蒸发皿; (NH4)2SO4;[Al(OH)4]﹣+CO2+H2O=Al(OH)3↓+HCO3﹣. 9.酸性锌锰干电池是一种一次电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是有碳粉,二氧 化锰,氯化锌和氯化铵等组成的填充物,该电池在放电过程产生 MnOOH,回收处理该废电 池可以得到多种化工原料,有关数据下图所示:

溶解度/(g/100g 水) 0 温度 0C 化合物 NH4Cl 29.3 ZnCl2 343

20 37.2 395

40 45.8 452

60 55.3 488

80 65.6 541

100 77.3 614

Zn(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 化合物 ﹣17 ﹣17 10 10 10﹣39 Ksp 近似值 回下列问题: (1)该电池的正极反应式为 MnO2+H++e﹣=MnOOH ,电池反应的离子方程式为 2MnO2+Zn+2H+=2MnOOH+Zn2+ (2)每转移 0.04mol 电子,理论消耗 Zn 1.3 g. (Zn 的摩尔质量=65g/mol) (3)废电池糊状填充物加水处理后,过滤,滤液中主要有氯化锌和氯化铵,两者可以通过 加热浓缩、冷却结晶 分离回收,滤渣的主要成分是二氧化锰、 碳粉 和 MnOOH , 欲从中得到较纯的二氧化锰, 最简便的方法是 空气中加热 , 其原理是 碳粉转变为二氧 化碳,MnOOH 氧化为二氧化锰 . (4)用废电池的锌皮制作七水合硫酸锌,需去除少量杂质铁,其方法是:加入稀硫酸和双 氧水,溶解,铁变为 Fe3+ ,加碱调节 PH 为 2.7 ,铁刚好完全沉淀(离子浓度小于 1 ×10﹣5mol/L 时,即可认为该离子沉淀完全) .继续加碱调节 PH 为 6 ,锌开始沉淀(假 2+ 定 Zn 浓度为 0.1mol/L) .若上述过程不加双氧水的后果是 Zn2+和 Fe2+分离不开 ,原因 是 Zn(OH)2、Fe(OH)2 的 Ksp 相近 . 【考点】原电池和电解池的工作原理. 【分析】 (1)该电池的正极发生还原反应,MnO2 被还原生成 MnOOH;负极锌被氧化生成 2+ Zn ,以此书写电池总反应式; (2)每转移 0.04mol 电子,以此计算消耗锌的质量、物质的量; (3)填充物含有碳粉、二氧化锰,且生成 MnOOH 等,在空气中加热时,碳粉、MnOOH 可被氧化; (4)铁加入稀 H2SO4 和 H2O2,可被氧化生成 Fe3+,铁刚好沉淀完全时离子浓度小于 1×10 ﹣5 mol?L﹣1,结合 Ksp=10﹣39 计算 pH,并根据 Ksp 计算锌开始沉淀的 pH. 【解答】解: (1)该电池的正极发生还原反应,MnO2 被还原生成 MnOOH,电极方程式为 MnO2+H++e﹣=MnOOH,负极锌被氧化生成 Zn2+,电池总反应式为 2MnO2+Zn+2H+=2MnOOH+Zn2+, 故答案为:MnO2+H++e﹣=MnOOH;2MnO2+Zn+2H+=2MnOOH+Zn2+; (2)每转移 0.04mol 电子,则消耗 Zn 的质量为 0.04× ×65g/mol=1.3g,故答案为:1.3; (3)滤液中主要有 ZnCl2 和 NH4Cl,可通过加热浓缩、冷却结晶得到晶体,填充物含有碳 粉、二氧化锰,且生成 MnOOH 等,在空气中加热时,碳粉、MnOOH 可被氧化,分别生成 二氧化碳和二氧化锰, MnOOH; MnOOH 故答案为: 加热浓缩、 冷却结晶; 碳粉; 空气中加热; 碳粉转变为二氧化碳, 氧化为二氧化锰; (4)铁加入稀 H2SO4 和 H2O2,可被氧化生成 Fe3+,铁刚好沉淀完全时离子浓度小于 1×10 ﹣5 mol?L﹣1,因 Ksp=10﹣39, 则 c(OH﹣)= mol/L≈0.5×10﹣11mol/L,此时 pH=2.7,

如锌开始沉淀,则 c(OH﹣)=

mol/L=10﹣8mol/L,此时 pH=6,

由表中数据可知 Zn(OH)2、Fe(OH)2 的 Ksp 相近,如不加 H2O2,则 Zn2+和 Fe2+分离不 开, 故答案为:Fe3+;2.7;6;Zn2+和 Fe2+分离不开;Zn(OH)2、Fe(OH)2 的 Ksp 相近. 10.氯化铜是一种广泛用于生产颜料、木材防腐剂等的化工产品.某研究小组用粗铜(含杂 质 Fe)按下述流程制备氯化铜晶体(CuCl2?2H2O) ,已知氯化铜易溶于水,难溶于乙醇.

(1)溶液 1 中的金属离子有 Fe3+、Fe2+、Cu2+.能检验溶液 1 中 Fe2+的试剂 ①② (填 编号) ①KMnO4 ②K3[Fe(CN)6]③NaOH ④KSCN 为了更完全的沉淀,试剂 X 为 H2O2 . (2)试剂 Y 用于调节 pH 以除去杂质,Y 可选用下列试剂中的(填序号) cd . a.NaOH b.NH3?H2O c.CuO d.Cu2(OH)2CO3 e.CuSO4 调节 pH 至 4~5 的原因是 使溶液中 Fe3+转化为 Fe(OH)3 沉淀,Cu2+离子不沉淀 . (3)实验室采用如图所示的装置,可将粗铜与 Cl2 反应转化为固体 1(部分加热和夹持装置 已略去) .

有同学认为应在浓硫酸洗气瓶前增加吸收 HCl 的装置,你认为是否必要(填“是”或“否”) 否 .理由是 HCl 不参与反应,且能抑制 Cu2+水解 . (4)实验所需 480mL10mol/L 浓 HCl 配制时用到的玻璃仪器有量筒、玻璃棒、烧杯、 胶 头滴管、500mL 容量瓶 . (5)该装置存在缺陷,请写出: 缺少防止倒吸装置安全瓶 . (6)得到 CuCl2?xH2O 晶体最好采用的干燥方式是 D . A.空气中加热蒸干 B.空气中低温蒸干 C.HCl 气流中加热烘干 D.HCl 气流中低温烘干 (7)为了测定制得的氯化铜晶体(CuCl2?xH2O)中 x 的值,某兴趣小组设计了以下实验方 案:称取 m g 晶体溶于水,加入足量氢氧化钠溶液、过滤、沉淀洗涤后用小火加热至质量不 再轻为止,冷却,称量所得黑色固体的质量为 ng.沉淀洗涤的操作方法是 向过滤器中加

入水至完全浸没沉淀,过滤,重复 2~3 次 ,根据实验数据测得 x=

(用

含 m、n 的代数式表示) . 【考点】制备实验方案的设计. 【分析】粗铜中含有 Fe,与氯气反应生成 CuCl2 和 FeCl3,为防止水解,应加入过量的稀盐 酸进行溶解,并保证金属完全反应,溶液 1 中的金属离子有 Fe3+、Fe2+、Cu2+,加入试剂 X 目的是将溶液中 Fe2+氧化为 Fe3+,应为 H2O2,还原得到水,是绿色氧化剂,通过调节 pH, 使溶液中 Fe3+转化为 Fe(OH)3 沉淀,过滤分离,且加入 Y 可以消耗氢离子且不能引入新 杂质,可以为 CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3.滤液经过加热浓缩、冷却结 晶、过滤、洗涤、干燥得到 CuCl2?2H2O, (1)Fe2+具有还原性,可以使酸性高锰酸钾溶液褪色;能与 K3[Fe(CN)6]反应得到蓝色 铁氰化亚铁蓝色沉淀;加入试剂 X 目的是将溶液中 Fe2+氧化为 Fe3+,最好应为 H2O2; (2)调节 pH 至 4~5 之间,液中 Fe3+转化为 Fe(OH)3 沉淀,Cu2+离子不沉淀,过滤分离; (3)由于 HCl 不影响氯气和粗铜的反应的产物,且可以抑制氯化铜水解,氯气中混有的 HCl 不需要除去; (4)实验所需 480mL10mol/L 浓 HCl 配制时用到的玻璃仪器有:量筒、烧杯、玻璃棒、胶 头滴管、500mL 容量瓶; (5)该装置缺少防止倒吸装置,在 D、E 之间添加防倒吸的安全瓶; (6)CuCl2?xH2O 晶体加热容易分解,且氯化铜易水解,应在 HCl 气流中低温烘干; (7)氯化铜溶液中加入足量氢氧化钠溶液、过滤得到沉淀为氢氧化铜,沉淀洗涤的操作方 法是:向过滤器中加入水至完全浸没沉淀,过滤,重复 2~3 次; 氢氧化铜加热分解所得黑色固体的质量 ng 为 CuO,根据 Cu 元素守恒计算 CuCl2?xH2O 的 物质的量,再结合 m=nM 计算 x 的值. 【解答】解: (1)①Fe2+具有还原性,可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,用高锰酸钾溶液可以 检验 Fe2+,故正确; ②Fe2+能与 K3[Fe(CN)6]反应得到蓝色铁氰化亚铁蓝色沉淀,故正确; ③铁离子、铜离子均与 NaOH 反应生成沉淀,影响亚铁离子检验,故错误; ④铁离子与 KSCN 反应,溶液呈红色,不能检验 Fe2+,故错误; 加入试剂 X 目的是将溶液中 Fe2+氧化为 Fe3+,X 应为 H2O2,还原得到水,是绿色氧化剂, 故答案为:①②;H2O2; (2)由上述分析可知,试剂 X 为盐酸,加入过量的盐酸,充分反应,抑制 Cu2+水解; 加入 Y 可以消耗氢离子调节溶液 pH,使溶液中 Fe3+转化为 Fe(OH)3 沉淀,过滤分离,且 不能引入新杂质, a.NaOH 引入杂质钠离子,故 a 错误; b.NH3?H2O 引入铵根离子,故 b 错误; c.CuO 可以调节 PH 值,除去杂质,过量的 CuO 过滤除去,不引入杂质,故 c 正确; d.Cu2(OH)2CO3 可以调节 PH 值,除去杂质,过量的 Cu2(OH)2CO3 过滤除去,不引 入杂质,故 d 正确; e.CuSO4 不能调节 PH 值,引入硫酸根离子,故 e 错误; 调节 pH 至 4~5 之间,使溶液中 Fe3+转化为 Fe(OH)3 沉淀,Cu2+离子不沉淀, 故答案为:cd;使溶液中 Fe3+转化为 Fe(OH)3 沉淀,Cu2+离子不沉淀; HCl 对反应没有影响, (3) 且可以抑制氯化铜水解, 不需要在浓硫酸洗气瓶前增加吸收 HCl 的装置, 故答案为:否;HCl 不参与反应,且能抑制 Cu2+水解;

(4)实验所需 480mL10mol/L 浓 HCl 配制时用到的玻璃仪器有:量筒、烧杯、玻璃棒、胶 头滴管、500mL 容量瓶, 故答案为:胶头滴管、500mL 容量瓶; (5)该装置缺少防止倒吸装置,在 D、E 之间添加防倒吸的安全瓶, 故答案为:缺少防止倒吸装置安全瓶; (6)CuCl2?xH2O 晶体加热容易分解,且氯化铜易水解,应在 HCl 气流中低温烘干, 故答案为:D; (7)氯化铜溶液中加入足量氢氧化钠溶液、过滤得到沉淀为氢氧化铜,沉淀洗涤的操作方 法是:向过滤器中加入水至完全浸没沉淀,过滤,重复 2~3 次; 氢氧化铜加热分解所得黑色固体的质量 ng 为 CuO,根据 Cu 元素守恒:n(CuCl2?xH2O) =n(CuO)= mol,则 mol×=mg,解得 x= , .

故答案为:向过滤器中加入水至完全浸没沉淀,过滤,重复 2~3 次;

[化学--选修 5:有机化学基础] 11.请根据如图作答:

已知:一个碳原子上连有两个羟基时,易发生下列转化: (1)反应①所属的有机反应类型是 取代(或水解) 反应. CH3COONa+Cu2O↓+3H2O . (2) 反应③的化学方程式 CH3CHO+2Cu (OH) 2+NaOH 3 B 162 n ( )已知 的相对分子质量为 ,其完全燃烧的产物中 (CO2) :n (H2O)=2:1,则 B 的分子式为 C10H10O2 . (4)F 是高分子光阻剂生产中的主要原料.F 具有如下特点:①能跟 FeCl3 溶液发生显色 反应;②能发生加聚反应;③苯环上的一氯代物只有两种.F 在一定条件下发生加聚反应

的化学方程式为



(5)化合物 G 是 F 的同分异构体,属于芳香族化合物,能发生银镜反应.G 的结构有 4 种. 【考点】有机物的推断. A 发生水解反应 C、 D, D 酸化得到 E, C 氧化得到 E, 【分析】 则 C 的结构简式为 CH3CHO, D 为 CH3COONa, E 为 CH3COOH, B 的相对分子质量为 162, 其完全燃烧的产物中 n (CO2) : n (H2O)=2:1,则 B 中碳氢原子个数之比为 1:1,所以 a=b,结合其相对分子质量知:

a=b=

=10,所以 B 的分子式为 C10H10O2,B 水解生成 E(乙酸)和 F,F 的分子式

为 C10H10O2+H2O﹣C2H4O2=C8H8O,不饱和度为 5,F 具有如下特点:①能跟 FeCl3 溶液发 生显色反应,②能发生加聚反应;③苯环上的一氯代物只有两种,则 F 含有酚羟基、含有

1 个﹣CH=CH2,且 2 个取代基处于对位,则 F 的结构简式为:

,B 为



据此解答. A 发生水解反应 C、 D, D 酸化得到 E, C 氧化得到 E, 【解答】 解: 则 C 的结构简式为 CH3CHO, D 为 CH3COONa, E 为 CH3COOH, B 的相对分子质量为 162, 其完全燃烧的产物中 n (CO2) : n (H2O)=2:1,则 B 中碳氢原子个数之比为 1:1,所以 a=b,结合其相对分子质量知: a=b= =10,所以 B 的分子式为 C10H10O2,B 水解生成 E(乙酸)和 F,F 的分子式

为 C10H10O2+H2O﹣C2H4O2=C8H8O,不饱和度为 5,F 具有如下特点:①能跟 FeCl3 溶液发 生显色反应,②能发生加聚反应;③苯环上的一氯代物只有两种,则 F 含有酚羟基、含有

1 个﹣CH=CH2,且 2 个取代基处于对位,则 F 的结构简式为:

,B 为



(1)由上述分析可知,反应①为 A 的碱性水解,所以反应类型为取代(或水解) , 故答案为:取代(或水解) ; (2)反应③是乙醛催化氧化生成乙酸,反应化学方程式为:CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOH CH3COONa+Cu2O↓+3H2O, CH3COONa+Cu2O↓+3H2O; 故答案为:CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOH (3)由上述分析,可知 B 的分子式为 C10H10O2, 故答案为:C10H10O2; (4)F 为 ,在一定条件下发生加聚反应的化学方程式为:



故答案为:



(5)化合物 G 是 F 的同分异构体,属于芳香族化合物,能发生银镜反应,G 中含有醛基, 可能的同分异构体有 、 、 、 共 4 种,

故答案为:4.

2016 年 11 月 29 日



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