1、2017年普通高等学校招生全国统一考试 江苏化学 可能用到的相对原子质量:H 1C 12N 14O 16Na 23 Mg 24Al 27S 32Cl 35.5K 39Ca 40Mn 55Fe 56 Cu 64Zn 65Ag 108 单项选择题:本题包括 10小题,每小题 2分,共计 20分。每小题只有一个选项符合题意。 1.(2017 江苏化学,1)2017 年世界地球日我国的主题为“节约集约利用资源,倡导绿色简约生活”。下列 做法应提倡的是() A.夏天设定空调温度尽可能的低 B.推广使用一次性塑料袋和纸巾 C.少开私家车多乘公共交通工具 D.对商品进行豪华包装促进销售 C夏天设定空调温度尽
2、可能的低后,空调需要消耗大量的电能,A项错误;推广使用一次性塑料袋和 纸巾会造成资源浪费,且大量使用一次性塑料袋会导致“白色污染”,B 项错误;少开私家车,可以减少汽 车尾气的排放,C项正确;对商品进行豪华包装会浪费不必要的材料,D项错误。 2.(2017 江苏化学,2)下列有关化学用语表示正确的是() A.质量数为 31 的磷原子:15 31P B.氟原子的结构示意图:+9 2 8 C.CaCl2的电子式:Ca2+ Cl 2 - D.明矾的化学式:Al2(SO4)3 AA 项,15 31P 左上角的数字表示质量数,左下角的数字表示质子数,正确;B 项,氟原子的最外层有 7 个 电子,错误;C
3、 项,CaCl2的电子式应为 Cl -Ca2+Cl -,错误;D 项,明矾的化学式为 KAl(SO4)212H2O,错 误。 3.(2017 江苏化学,3)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是() A.Na2O2吸收 CO2产生 O2,可用作呼吸面具供氧剂 B.ClO2具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒 C.SiO2硬度大,可用于制造光导纤维 D.NH3易溶于水,可用作制冷剂 AA 项,人呼出气体中含有的 CO2可与 Na2O2反应生成 O2,故 Na2O2可用作呼吸面具的供氧剂,正 确;B 项,ClO2具有强氧化性,可以用于自来水的杀菌消毒,错误;C 项,SiO2可用于制造光导纤维不是因
4、为其硬度大,两者无对应关系,错误;D 项,NH3易液化,是其可用作制冷剂的原因,错误。 4.(2017 江苏化学,4)下列制取 SO2、验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验 目的的是() BA项,稀硫酸与 Cu 不反应,可用浓硫酸与 Cu 反应制 SO2,错误;B 项,SO2可以使品红褪色,可验证其 具有漂白性,正确;C 项,SO2的密度比空气大,收集时应长管进气短管出气,错误;D 项,SO2与饱和 NaHSO3溶液不反应,不能用饱和 NaHSO3溶液吸收 SO2,应用碱液吸收,错误。 5.(2017 江苏化学,5)短周期主族元素 X、Y、Z、W 原子序数依次增大,其中只有
5、Y、Z 处于同一周期 且相邻,Z 是地壳中含量最多的元素,W 是短周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是() A.原子半径:r(X)r(Y)r(Z)NOH,错误;B 项,NaOH 为强碱,错误;C 项,元素非金属性:ON,则单质的氧 化性:O2(或 O3)N2,错误;D 项,H、N 和 O可以组成共价化合物 HNO3,也可以组成离子化合物 NH4NO3,正确。 6.(2017 江苏化学,6)下列指定反应的离子方程式正确的是() A.钠与水反应:Na+2H2ONa+2OH-+H2 B.电解饱和食盐水获取烧碱和氯气:2Cl-+2H2OH2+Cl2+2OH- C.向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸:Ba2
6、+OH-+H+SO4 2- BaSO4+H2O D.向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水:Ca2+HCO3 -+OH- CaCO3+H2O BA项,不符合电荷守恒,错误;C 项,OH-、H+和 H2O 前面的化学计量数应为 2,错误;D 项,漏写 NH4 + 与 OH-的反应,错误。 7.(2017 江苏化学,7)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是() A.FeFeCl2Fe(OH)2 B.SSO3H2SO4 C.CaCO3CaOCaSiO3 D.NH3NOHNO3 CA项,Fe 与 Cl2反应生成 FeCl3,错误;B 项,S 与 O2反应生成 SO2,错误;C 项,CaCO3高温
7、分解生成 CaO 和 CO2,碱性氧化物 CaO 与酸性氧化物 SiO2在高温条件下反应生成 CaSiO3,正确;D 项,NO与 H2O 不反应,错误。 8.(2017 江苏化学,8)通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法不正确的是() C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H1=a kJmol-1 CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H2=b kJmol-1 CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H3=c kJmol-1 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) H4=d kJmol-1 A.反应、为反应提供原料气 B.
8、反应也是 CO2资源化利用的方法之一 C.反应 CH3OH(g) 1 2CH3OCH3(g)+ 1 2H2O(l)的H= ? 2 kJmol-1 D.反应 2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)的H=(2b+2c+d) kJmol-1 CA项,反应生成 CO(g)和 H2(g),生成的 CO(g)继续发生反应生成 CO2(g)和 H2(g),反应的原 料为 CO2(g)和 H2(g),正确;B 项,反应可将温室气体 CO2转化为燃料 CH3OH,正确;C 项,反应中生 成的 H2O 为气体,选项所给反应中生成的 H2O为液体,故选项中反应的H? 2 kJmol-1,错误;
9、D 项,依据 盖斯定律:反应2+反应2+反应,可得热化学方程式 2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) H=(2b+2c+d) kJmol-1,正确。 9.(2017 江苏化学,9)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是() A.无色透明的溶液中:Fe3+、Mg2+、SCN-、Cl- B. ?(H+) ?(OH-)=110 -12的溶液中:K+、Na+、CO 3 2-、NO 3 - C.c(Fe2+)=1 molL-1的溶液中:K+、NH4 +、MnO 4 -、SO 4 2- D.能使甲基橙变红的溶液中:Na+、NH4 +、SO 4 2-、HCO 3 - BA项,
10、Fe3+显棕黄色,且 Fe3+与 SCN-会生成红色溶液,错误;B 项,由题意知,c(H+)c(OH-),溶液显碱 性,K+、Na+、CO3 2-、NO 3 -在该溶液中可以大量共存,正确;C 项,MnO 4 -可以氧化 Fe2+,二者不能大量共存, 错误;D 项,使甲基橙变红的溶液显酸性,HCO3 -与 H+反应生成 CO2和 H2O,不可以大量共存,错误。 10.(2017 江苏化学,10)H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得 70 时不同条件下 H2O2浓度随时 间的变化如图所示。下列说法正确的是() 甲 乙 丙 丁 A.图甲表明,其他条件相同时,H2O2浓度越小,其分解速率越快 B
11、.图乙表明,其他条件相同时,溶液 pH越小,H2O2分解速率越快 C.图丙表明,少量 Mn2+存在时,溶液碱性越强,H2O2分解速率越快 D.图丙和图丁表明,碱性溶液中,Mn2+对 H2O2分解速率的影响大 DA 项,从图甲看,其他条件相同时,起始时 H2O2的浓度越小,对应曲线的斜率越小,则反应速率越慢, 错误;B 项,从图乙看,其他条件相同时,溶液中 OH-的浓度越大,pH越大,对应曲线的斜率越大,则 H2O2 分解得越快,错误;C 项,从图丙看,相同时间内,0.1 molL-1NaOH 条件下,H2O2分解速率最快,0 molL-1 NaOH 的条件下,H2O2分解速率最慢,而 1.0
12、molL-1NaOH 的条件下,H2O2分解速率处于二者之间,错 误。 不定项选择题:本题包括 5小题,每小题 4分,共计 20分。每小题只有一个或两个选项符 合题意。若正确答案只包括一个选项,多选时,该小题得 0分;若正确答案包括两个选项, 只选一个且正确的得 2分,选两个且都正确的得满分,但只要选错一个,该小题就得 0分。 11.(2017 江苏化学,11)萜类化合物广泛存在于动植物体内,关于下列萜类化合物的说法正确的是() A.a 和 b 都属于芳香族化合物 B.a 和 c 分子中所有碳原子均处于同一平面上 C.a、b 和 c均能使酸性 KMnO4溶液褪色 D.b 和 c 均能与新制的
13、Cu(OH)2反应生成红色沉淀 CA项,a 中没有苯环,不属于芳香族化合物,错误;B 项,碳原子通过 4 个单键与其他原子相连时,该碳 原子最多只能与 2 个原子共平面,故 a、c 中所有碳原子不可能共平面,错误;C 项,a 中的碳碳双键,b 中 与苯环相连的甲基,c中醛基均可以被酸性 KMnO4溶液所氧化,正确;D 项,b 中不含醛基,故其不能与 新制的 Cu(OH)2反应,错误。 12.(2017 江苏化学,12)下列说法正确的是() A.反应 N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的H0 B.地下钢铁管道用导线连接锌块可以减缓管道的腐蚀 C.常温下,KspMg(OH)2=5.610-12
14、,pH=10 的含 Mg2+溶液中,c(Mg2+)5.610-4molL-1 D.常温常压下,锌与稀硫酸反应生成 11.2 L H2,反应中转移的电子数为 6.021023 BCA 项,该反应前后气体分子数减少,即S0,错误;B 项,将地下钢铁管道用导线连接锌块,可形成原 电池,Zn 作负极可以防止铁被腐蚀,正确;C 项,pH=10 的含 Mg2+的溶液中,c(OH-)=10-4molL-1,则溶液 中 Mg2+的最大浓度 c(Mg2+)=?spMg(OH)2 ?2(OH-) =5.610-4molL-1,正确;D 项,反应生成的 H2并非处于标准状 况下,无法求得 11.2 L H2的物质的
15、量,错误。 13.(2017 江苏化学,13)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是() 选 项 实验操作和现象实验结论 A向苯酚溶液中滴加少量浓溴水、振荡,无白色沉淀苯酚浓度小 B 向久置的 Na2SO3溶液中加入足量 BaCl2溶液,出现白色沉淀;再加入足量稀盐酸, 部分沉淀溶解 部分 Na2SO3被氧 化 C向 20%蔗糖溶液中加入少量稀硫酸,加热;再加入银氨溶液,未出现银镜蔗糖未水解 D向某黄色溶液中加入淀粉 KI 溶液,溶液呈蓝色溶液中含 Br2 BA项,该实验中所用苯酚溶液的浓度要小,否则生成的三溴苯酚会溶于苯酚溶液中,所以没有生成 白色沉淀可能是由于苯酚的浓度太大,错误;B
16、项,Na2SO3与 BaCl2反应生成 BaSO3白色沉淀,该沉淀可 以溶于盐酸,沉淀部分溶解,说明有 BaSO4存在,即原久置的 Na2SO3溶液中部分 Na2SO3被氧化,正确;C 项,银镜反应需要在碱性条件下进行,错误;D 项,该黄色溶液还可能为含 Fe3+的溶液,Fe3+可将 I-氧化为 I2,淀粉遇 I2变蓝色,错误。 14.(2017 江苏化学,14)常温下,Ka(HCOOH)=1.7710-4,Ka(CH3COOH)=1.7510-5,Kb(NH3H2O)=1.7610- 5,下列说法正确的是( ) A.浓度均为 0.1 molL-1的 HCOONa 和 NH4Cl 溶液中阳离子
17、的物质的量浓度之和:前者大于后者 B.用相同浓度的 NaOH 溶液分别滴定等体积 pH 均为 3 的 HCOOH 和 CH3COOH 溶液至终点,消耗 NaOH 溶液的体积相等 C.0.2 molL-1HCOOH 与 0.1 molL-1NaOH 等体积混合后的溶液中:c(HCOO-)+c(OH- )=c(HCOOH)+c(H+) D.0.2 molL-1CH3COONa 与 0.1 molL-1盐酸等体积混合后的溶液中(pHc(Cl- )c(CH3COOH)c(H+) ADA 项,HCOONa 完全电离出 Na+,NH4Cl 电离出的 NH4 +要发生水解,故正确;B 项,CH3COOH 的
18、电 离平衡常数小,即酸性弱,故等体积 pH 均为 3 的 HCOOH 与 CH3COOH 溶液分别与等浓度的 NaOH 溶液反应时,CH3COOH 消耗 NaOH 的量较大,错误;C 项,混合后所得溶液为 HCOOH 与 HCOONa 物 质的量之比为 11 的混合溶液,且溶液中 c(H+)c(OH-),根据电荷守恒:c(HCOO-)+c(OH- )=c(Na+)+c(H+),物料守恒:2c(Na+)=c(HCOOH)+c(HCOO-),则 c(HCOO-)c(Na+)c(HCOOH),所以 c(HCOO-)+c(OH-)c(HCOOH)+c(H+),C 项错误;反应后溶液为 CH3COONa
19、、CH3COOH 和 NaCl 物质 的量之比为 111 的混合溶液,物料守恒有:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Cl-),又因溶液 pHc(Cl-)c(CH3COOH),因 CH3COOH 的电离和 CH3COO-的水解均很微弱,故 c(H+)T1 CD解析 根据反应方程式和容器中 O2的平衡浓度可知,平衡时,c(NO)=0.4 molL-1,c(NO2)=0.2 molL-1,c(O2)=0.2 molL-1,则 T1温度下,该反应的平衡常数 K=? 2(NO)?(O2) ?2(NO2) = 0.420.2 0.22 =0.8。A 项,平衡时, 容器中气体总物质的量为 0
20、.8 mol,容器中,气体起始总物质的量为 1 mol,此时? 2(NO)?(O2) ?2(NO2) = 5 9K, 反应应逆向进行,则 ?(O2) ?(NO2)K,反应逆向进行,则 NO 的体积分数减小,因此反应达到平衡时,NO的体积分数小于 50%,故 C 项正确;D 项,平衡时,正、逆反应速率相等,则有 k正c2(NO2)=k逆c2(NO)c(O2),若 k正=k逆,则 ?2(NO)?(O2) ?2(NO2) =10.8,由于该反应正反应是吸热反应,且 T2时平衡常数增大,因此温度:T2T1,故 D 项正确。 16.(2017 江苏化学,16)(12分)铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要
21、成分为 Al2O3,含 SiO2和 Fe2O3等 杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下: 注:SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。 (1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为。 (2)向“过滤”所得滤液中加入 NaHCO3溶液,溶液的 pH(填“增大”“不变”或“减小”)。 (3)“电解”是电解熔融 Al2O3,电解过程中作阳极的石墨易消耗,原因 是。 (4)“电解”是电解 Na2CO3溶液,原理如图所示。阳极的电极反应式 为,阴极产生的物质 A 的化学式为。 (5)铝粉在 1 000 时可与 N2反应制备 AlN。在铝粉中添加少量 NH4Cl 固体并充分混合,有利于 AlN 的制备,其主
22、要原因是。 答案 (1)Al2O3+2OH-2AlO2 -+H2O (2)减小 (3)石墨电极被阳极上产生的 O2氧化 (4)4CO3 2-+2H2O-4e- 4HCO3 -+O2 H2 (5)NH4Cl 分解产生的 HCl 能够破坏 Al 表面的 Al2O3薄膜 解析 (1)Al2O3为两性氧化物,在 NaOH 溶液中会溶解生成 NaAlO2。(2)加入的 NaHCO3与过量的 NaOH 反应,导致溶液的 pH 减小。(3)电解 Al2O3时阳极有 O2生成,高温下 O2会氧化石墨。(4)阳极为 H2O 失去电子生成 O2,水电离的 OH-放电之后,留下 H+,可以与 CO3 2-反应生成
23、HCO 3 -;阴极为水电离出 的 H+放电生成 H2。(5)NH4Cl 受热易分解产生 HCl 和 NH3,HCl 可以破坏 Al 表面的氧化膜,使得 Al 更易与 N2反应。 17.(2017 江苏化学,17)(15分)化合物 H是一种用于合成-分泌调节剂的药物中间体,其合成路线流程 图如下: (1)C 中的含氧官能团名称为和。 (2)DE 的反应类型为。 (3)写出同时满足下列条件的 C 的一种同分异构体的结构简式:。 含有苯环,且分子中有一个手性碳原子;能发生水解反应,水解产物之一是-氨基酸,另一水解产物 分子中只有 2 种不同化学环境的氢。 (4)G的分子式为 C12H14N2O2,
24、经氧化得到 H,写出 G 的结构简 式:。 (5)已知:(R 代表烃基,R代表烃基或 H) 请写出以、和 (CH3)2SO4为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用,合成路线流程图 示例见本题题干)。 答案 (1)醚键酯基 (2)取代反应 (3) (4) (5) 解析 (1)“ROR”为醚键,“COOR”为酯基;(2)试剂中的CH2COCH3取代了 D 中 N 原子上的 H原子,发生取代反应生成 E;(3)能水解,说明可能含有酯基,产物之一为-氨基酸,即含有 ,对比 C的结构简式和条件知,除苯环外还多余一个碳原子和一个氧原子及相应氢 原子,另一个产物只存在两种不同化学环境的 H 原子,则苯环上
25、有两个取代基且两个取代基在苯环上 应为对位关系,由此可写出其结构简式;(4)对比 F 和 H,F 中为酯基转变成 H 中醛基,G 被氧化,则 G中 含有醇羟基,由此写出 G 的结构简式为;(5)此题可用逆推法合成,由题目提供 信息可知 18.(2017 江苏化学,18)(12分)碱式氯化铜是重要的无机杀菌剂。 (1)碱式氯化铜有多种制备方法 方法 1:4550 时,向 CuCl 悬浊液中持续通入空气得到 Cu2(OH)2Cl23H2O,该反应的化学方程式 为。 方法 2:先制得 CuCl2,再与石灰乳反应生成碱式氯化铜。Cu 与稀盐酸在持续通入空气的条件下反 应生成 CuCl2,Fe3+对该反
26、应有催化作用,其催化原理如图所示。M的化学式为。 (2)碱式氯化铜有多种组成,可表示为 Cua(OH)bClcxH2O。为测定某碱式氯化铜的组成,进行下列实验: 称取样品 1.116 0 g,用少量稀硝酸溶解后配成 100.00 mL 溶液 A;取 25.00 mL 溶液 A,加入足量 AgNO3溶液,得 AgCl 0.172 2 g;另取 25.00 mL 溶液 A,调节 pH 45,用浓度为 0.080 00 molL-1的 EDTA( Na2H2Y2H2O)标准溶液滴定 Cu2+(离子方程式为 Cu2+H2Y2-CuY2-+2H+),滴定至终点,消 耗标准溶液 30.00 mL。通过计算
27、确定该样品的化学式(写出计算过程)。 答案 (1)4CuCl+O2+8H2O 2Cu2(OH)2Cl23H2OFe2+ (2)n(Cl-)=n(AgCl)100.00 mL 25.00 mL = 0.172 2 g 143.5 gmol-1 100.00 mL 25.00 mL =4.80010-3mol n(Cu2+)=n(EDTA)100.00 mL 25.00 mL =0.080 00 molL-130.00 mL10-3LmL-1100.00 mL 25.00 mL =9.60010-3mol n(OH-)=2n(Cu2+)-n(Cl-)=29.60010-3mol-4.80010-3
28、mol=1.44010-2mol m(Cl-)=4.80010-3mol35.5 gmol-1=0.170 4 g m(Cu2+)=9.60010-3mol64 gmol-1=0.614 4 g m(OH-)=1.44010-2mol17 gmol-1=0.244 8 g n(H2O)= 1.116 0 g-0.170 4 g-0.614 4 g-0.244 8 g 18 gmol-1 =4.80010-3mol abcx=n(Cu2+)n(OH-)n(Cl-)n(H2O)=2311 化学式为 Cu2(OH)3ClH2O 解析 (1)由题意可知,反应物为 CuCl、O2和 H2O,生成物为 C
29、u2(OH)2Cl23H2O,则反应为氧化还原反 应,氧气为氧化剂,CuCl 为还原剂,Cu 元素从+1 价变为+2 价失 1e-,O元素从 0 价到-2 价得 2e-,因此 CuCl2与 O2的物质的量之比为 41,再根据元素守恒即可得水的化学计量数为 8;由图示可知,M 为 催化剂 Fe3+,在反应中,Fe3+将 Cu 氧化为 Cu2+,自身被还原为 Fe2+。 (2)要确定样品的化学式,需求出 abcx 的值。样品中各元素的物质的量为 n(Cl-)=n(AgCl)= 0.172 2 g 143.5 gmol-1 100.00 mL 25.00 mL =4.80010-3mol n(Cu2
30、+)=n(EDTA)=0.080 00 molL-130.00 mL10-3LmL-1100.00 mL 25.00 mL =9.60010-3mol 由电荷守恒可知: n(OH-)+n(Cl-)=2n(Cu2+) n(OH-)=2n(Cu2+)-n(Cl-)=29.60010-3mol-4.80010-3mol=1.44010-2mol H2O 的质量可由样品总质量减去已知 Cl-、Cu2+和 OH-质量求得, n(H2O)= ?(H2?) 18 gmol-1= 1.116 0 g-0.170 4 g-0.614 4 g-0.244 8 g 18 gmol-1 =4.80010-3mol 则
31、 abcx=n(Cu2+)n(OH-)n(Cl-)n(H2O)=2311。 19.(2017 江苏化学,19)(15分)某科研小组采用如下方案回收一种光盘金属层中的少量 Ag(金属层中 其他金属含量过低,对实验的影响可忽略)。 已知:NaClO 溶液在受热或酸性条件下易分解,如:3NaClO2NaCl+NaClO3 AgCl 可溶于氨水:AgCl+2NH3H2OAg(NH3)2 +Cl-+2H2O 常温时 N2H4H2O(水合肼)在碱性条件下能还原 Ag(NH3)2 +: 4Ag(NH3)2 +N2H4H2O 4Ag+N2+4NH4 +4NH3+H2O (1)“氧化”阶段需在 80 条件下进行
32、,适宜的加热方式为。 (2)NaClO 溶液与 Ag 反应的产物为 AgCl、NaOH 和 O2,该反应的化学方程式 为。HNO3也能氧化 Ag,从反应产物的角度分析,以 HNO3代替 NaClO 的缺点是。 (3)为提高 Ag 的回收率,需对“过滤”的滤渣进行洗涤,并。 (4)若省略“过滤”,直接向冷却后的反应容器中滴加 10%氨水,则需要增加氨水的用量,除因过量 NaClO 与 NH3H2O 反应外(该条件下 NaClO3与 NH3H2O不反应),还因 为。 (5)请设计从“过滤”后的滤液中获取单质 Ag 的实验方案: (实验中须使用的试剂有:2 molL-1水合肼溶液,1 molL-1H
33、2SO4)。 答案 (1)水浴加热 (2)4Ag+4NaClO+2H2O4AgCl+4NaOH+O2 会释放出氮氧化物(或 NO、NO2),造成环境污染 (3)将洗涤后的滤液合并入过滤的滤液中 (4)未过滤掉的溶液会稀释加入的氨水,且其中含有一定浓度的 Cl-,不利于 AgCl 与氨水反应 (5)向滤液中滴加 2 molL-1水合肼溶液,搅拌使其充分反应,同时用 1 molL-1H2SO4溶液吸收反应 中放出的 NH3,待溶液中无气泡产生,停止滴加,静置,过滤、洗涤,干燥 解析 (1)在 80 条件下加热,可采用水浴,受热均匀,且温度易控。 (2)反应物为 NaClO、Ag 和水,产物为 Ag
34、Cl、NaOH 和 O2,依据得失电子守恒将方程式配平,在该 反应中 Ag 为还原剂,NaClO 既作氧化剂又作还原剂;HNO3在氧化 Ag 时,自身被还原为氮的氧化物, 污染环境。 (4)氧化后的溶液中含有大量的 Cl-,AgCl 与氨水的反应原理 为 AgCl+2NH3H2OAg(NH3)2 +Cl-+2H2O。较多 Cl-的存在,使该平衡逆向移动,不利于 AgCl 沉淀的 溶解,同时由于溶液的存在会对加入的氨水起到稀释作用。 (5)过滤后的滤液中含有 Ag(NH3)2 +,依据已知可知加入 2 molL-1水合肼溶液,即可生成 Ag 沉 淀,同时生成 NH3和 N2,用 1 molL-1
35、H2SO4溶液吸收 NH3防止污染环境,待溶液中无气泡产生,停止滴 加水合肼溶液,静置,然后过滤、洗涤,干燥即可得到金属银。 20.(2017 江苏化学,20)(14分)砷(As)是一些工厂和矿山废水中的污染元素,使用吸附剂是去除水中砷 的有效措施之一。 (1)将硫酸锰、硝酸钇与氢氧化钠溶液按一定比例混合,搅拌使其充分反应,可获得一种砷的高效吸附 剂 X,吸附剂 X中含有 CO3 2-,其原因是 。 (2)H3AsO3和 H3AsO4水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的 分数)与 pH 的关系分别如图 1 和图 2 所示。 图 1 图 2 以酚酞为指示剂(变色范
36、围 pH 8.010.0),将 NaOH 溶液逐滴加入到 H3AsO3溶液中, 当溶液由无色 变为浅红色时停止滴加。该过程中主要反应的离子方程式 为。 H3AsO4第一步电离方程式 H3AsO4H2AsO4 -+H+的电离常数为 Ka1,则 pKa1= (pKa1=- lgKa1)。 (3)溶液的 pH 对吸附剂 X 表面所带电荷有影响。pH=7.1 时,吸附剂 X表面不带电荷;pH7.1 时带负 电荷,pH越高,表面所带负电荷越多;pH7.1 时带正电荷,pH 越低,表面所带正电荷越多。pH不同时吸 附剂 X对三价砷和五价砷的平衡吸附量(吸附达平衡时单位质量吸附剂 X 吸附砷的质量)如图 3
37、 所示。 图 3 在 pH 79 之间,吸附剂 X 对五价砷的平衡吸附量随 pH 升高而迅速下降,其原因 是。 在 pH 47 之间,吸附剂 X 对水中三价砷的去除能力远比五价砷的弱,这是因 为。提高吸附剂 X对三价砷去除效果可采取的措施 是。 答案 (1)碱性溶液吸收了空气中的 CO2 (2)OH-+H3AsO3H2AsO3 -+H2O 2.2 (3)在 pH 79 之间,随 pH升高 H2AsO4 -转变为 HAsO 4 2-,吸附剂 X表面所带负电荷增多,静电斥 力增加 在 pH 47 之间,吸附剂 X 表面带正电,五价砷主要以 H2AsO4 -和 HAsO 4 2-阴离子存在,静电引力
38、 较大;而三价砷主要以 H3AsO3分子存在,与吸附剂 X 表面产生的静电引力小加入氧化剂,将三价砷 转化为五价砷 解析 (1)吸附剂 X 中含有 NaOH 溶液,能吸收空气中的 CO2生成 CO3 2-。(2)图 1 中 pH为 810 时,c(H2AsO3 -)增大,则该过程中离子方程式为 OH-+H3AsO3 H2AsO3 -+ H2O;Ka1=?(H2?tO4 -)?(H+) ?(H3?tO4) ,K 仅与温度有关,为方便计算,在图 2 中取 pH=2.2 时计算,此时 c(H2AsO4 - )=c(H3AsO4),则 Ka1=c(H+)=10- 2.2,pKa1=2.2。(3)从图
39、2 知,pH由 7 升至 9 时,H2AsO 4 - 转变为 HAsO4 2-,由题中信息知,pH越大,吸附剂 X表面所带负电荷越多,则 X 会与 HAsO4 2-之间相互排斥。在 pH 为 47 时,吸附剂 X 带正电,从图 2 知,可以吸附 pH在 47 时五价砷中的 H2AsO4 -和 HAsO 4 2-,从图 1 知,三价砷主要以分子形式存在,吸附 剂对分子的吸附能力较弱;加入氧化剂,可以将三价砷转化为五价砷,而被吸附剂 X 吸附。 【选做题】本题包括 A、B 两小题,请选定其中一小题,并在相应的答题区域内作答。若多做,则按 A 小题评分。 21.(2017 江苏化学,21)(12分)
40、A.物质结构与性质 铁氮化合物(FexNy)在磁记录材料领域有着广泛的应用前景。某 FexNy的制备需铁、氮气、丙酮和乙 醇参与。 (1)Fe3+基态核外电子排布式为。 (2)丙酮()分子中碳原子轨道的杂化类型是,1 mol 丙酮分子中含有键的数目 为。 (3)C、H、O 三种元素的电负性由小到大的顺序为。 (4)乙醇的沸点高于丙酮,这是因为。 (5)某 FexNy的晶胞如图 1 所示,Cu 可以完全替代该晶体中 a 位置 Fe 或者 b 位置 Fe,形成 Cu 替代型产 物 Fe(x-n)CunNy。FexNy转化为两种 Cu 替代型产物的能量变化如图 2 所示,其中更稳定的 Cu 替代型产
41、 物的化学式为。 图 1FexNy晶胞结构示意图 图 2转化过程的能量变化 B.实验化学 1-溴丙烷是一种重要的有机合成中间体,沸点为 71 ,密度为 1.36 gcm-3。实验室制备少量 1-溴丙烷 的主要步骤如下: 步骤 1:在仪器 A 中加入搅拌磁子、12 g 正丙醇及 20 mL 水,冰水冷却下缓慢加入 28 mL 浓硫酸;冷却 至室温,搅拌下加入 24 g NaBr。 步骤 2:如图所示搭建实验装置,缓慢加热,直到无油状物馏出为止。 步骤 3:将馏出液转入分液漏斗,分出有机相。 步骤 4:将分出的有机相转入分液漏斗,依次用 12 mL H2O、12 mL 5% Na2CO3溶液和 1
42、2 mL H2O 洗 涤,分液,得粗产品,进一步提纯得 1-溴丙烷。 (1)仪器 A 的名称是;加入搅拌磁子的目的是搅拌和。 (2)反应时生成的主要有机副产物有 2-溴丙烷和。 (3)步骤 2 中需向接受瓶内加入少量冰水并置于冰水浴中的目的 是。 (4)步骤 2 中需缓慢加热使反应和蒸馏平稳进行,目的 是。 (5)步骤 4 中用 5% Na2CO3溶液洗涤有机相的操作:向分液漏斗中小心加入 12 mL 5% Na2CO3溶液,振 荡,静置,分液。 答案 A.(1)Ar3d5或 1s22s22p63s23p63d5 (2)sp2和 sp39 mol (3)HCO (4)乙醇分子间存在氢键 (5)
43、Fe3CuN B.(1)蒸馏烧瓶防止暴沸 (2)丙烯、正丙醚 (3)减少 1-溴丙烷的挥发 (4)减少 HBr 挥发 (5)将分液漏斗下口向上倾斜、打开活塞排出气体 解析 A.(1)Fe 为 26 号元素,原子核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d64s2或Ar3d64s2,Fe 失去 3 个电 子变为 Fe3+,核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d5或Ar3d5。(2)丙酮分子中,甲基上的碳原子为 sp3 杂化,羰基上的碳原子为 sp2杂化;单键全为键,双键中有一个键、一个键,1 mol 丙酮分子中共含有 9 mol 键。(3)非金属性:HCO,则电负性:HCO
44、。(4)乙醇分子间可以形成氢键,故沸点高于丙酮。 (5)由物质能量越低越稳定,结合图 2 可知,Cu 替代 a 位置 Fe 型产物会更稳定,根据均摊法可得,替换后 的晶胞中所含铜原子个数为 81 8=1,Fe 原子个数为 6 1 2=3,N 原子个数为 1,则该产物化学式为 Fe3CuN。 B.(1)仪器 A 为蒸馏烧瓶,搅拌磁子还可以起到沸石的作用,防止加热时暴沸。(2)反应过程中,反 应物中的正丙醇可能会发生消去反应生成丙烯,也可能发生分子间脱水生成正丙醚。(3)在冰水浴中 进行反应,可降低反应温度,减少 1-溴丙烷的挥发。(4)HBr 易挥发,缓慢加热可防止 HBr 挥发,使产率 降低。(5)振荡后,要打开活塞排出分液漏斗中的气体。
