1、泉州市 2020 届普通高中毕业班适应性线上测试 理科综合化学 注意事项: 1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写清楚。 2.选择题按老师规定的方式作答。非选择题请自行打印答题卡,按照题号顺序在各题目的答题 区域内作答;不能打印的,非选择题请标明题号,自行画定答题区域,并在相应区域内答题, 超出答题区域书写的答案无效。 3.答题完毕,请将答案按老师要求用手机拍照并上传给学校,要注意照片的清晰,不要多拍、 漏拍。 可能用到的相对原子质量 H1 C12 O16 F19 Na23 P31 S32 Cl35.5 K39 Ca40 Zn65 一、选择题:本题共 13 个小题,每小题 6 分。共
2、78 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。 7.下列有关化学与生活的说法错误的是 A.用可溶性的铝盐和铁盐对水进行杀菌消毒 B.用石灰、碳酸钠等碱性物质处理废水中的酸 C.牛奶、鸡蛋清均可用于重金属中毒解毒 D.碘酒、双氧水均可用于伤口消毒 8.香茅醛 Y 主要用于食用香精,也用作其他香料的原料,在一定条件下可分别转化为 X、Z。 下列叙述错误的是 A.Y 的分子式为 C10H18O B.X 能与 Z 发生取代反应 C.可用新制 Cu(OH)2鉴别出 X、Y、Z D.X、Y、Z 均存在对应的芳香族同分异构体 9.下列实验装置进行的相应实验,不能达到实验目的的是 A.图 1
3、 装置:吸收少量 C12 B.图 2 装置:从 KI 和 I2的固体混合物中回收 I2 C.图 3 装置:制取少量 CO2气体 D.图 4 装置:分离 CCl4萃取碘水后的有机层和水层 10.短周期主族元素 X、Y、Z 和 W 的原子序数依次增大,X、Y、W 位于不同周期,Y、Z、 W 的原子最外层电子数之和为 14,Z 的原子半径在短周期主族元素中最大。下列说法错误的 是 A.简单离子半径:WZX B.W 的最高价氧化物对应的水化物为强酸 C.Y 与 Z 形成的化合物溶于水所得溶液呈碱性 D.与 X 形成的简单化合物的还原性:YZW 11.研究发现, 3DSiC2DMoS2异质接面催化剂具有
4、优异的光催化CO2用纯水的全还原性能, 有效实现电子/空穴的定向迁移,最终实现 CO2和 H2O 在相应活性位点发生氧化还原反应,如 图所示。下列叙述错误的是 A.2DMoS2是 H2O 氧化的催化剂 B.H 和 e容易在 SiCMoS 2催化剂间进行反应 C.中间产物的转化“HCOOHHCHOCH3OH”均发生还原反应 D.总反应的方程式为 CO2(g)2H2O(g) h 催化剂 CH4(g)2O2(g) 12.储量丰富成本低的新型电池系统引起了科学家的广泛关注。基于 K 能够可逆地嵌入/脱嵌 石墨电极,开发了基于钾离子电解液(KPF6)的新型双碳电池碳微球(C)为正极材料,膨胀石墨 (C*
5、y)为负极材料,放电时总反应为:KxC*yxC(PF6)C*yxK xCxPF 6 ,如图所示。 下列叙述错误的是 A.放电时,K 在电解质中由 A 极向 B 极迁移并嵌入碳微球中 B.充电时,A 极的电极反应式为 C*yxK xeKxC*y C.放电时,每转移 0.1NA电子时,电解质增重 18.4g D.充放电过程中,PF6 在碳微球电极上可逆地嵌入/脱嵌 13.常温下,向 20 mL 0.1 mol L 1 NH 4HSO4溶液中逐滴加入 0.1 mol L 1 的 NaOH 溶液,溶液 中由水电离出的 c水(H )与所加 NaOH 溶液的体积的关系如图所示。下列分析正确的是 A.c 点
6、之前,主要的反应为 NH4 OHNH 3 H2O B.b 点和 d 点对应溶液的 pH 均为 7 C.常温下,Kb(NH3 H2O)5 10 5.4 mol L1 D.d 点溶液中,c(Na )c(NH 4 )c(SO 4 2) 三、非选择题:共 174 分,第 2232 题为必考题,每个试题考生都必须作答。第 3338 题 为选考题,考生根据要求作答。 (一)必考题:共 129 分。 26.(15 分)“84”消毒液、 医用酒精等能对新冠病毒进行有效消杀。 某兴趣小组在实验室自制“84” 消毒液。 请回答以下问题: (1)“84”消毒液消杀新冠病毒的原理是 。 (2)甲同学设计左下图实验装置
7、(夹持装置省略)制取“84”消毒液。 B 中的试剂是 。 干燥管的作用是 。 当 C 中 NaOH 溶液吸收完全后,停止通氯气,检验氯气已过量的方法为 。 (3)乙同学设计右上图电解装置制取“84”消毒液。 铁电极作 极。 该电解制取 NaClO 的总反应的化学方程式为 。 充分电解后, 为检验电解液中是否还残留少量 Cl , 取少量电解后溶液于试管中, 滴加 AgNO 3 溶液,试管中产生白色沉淀并有无色气体产生,该气体能使带火星的木条复燃。试管中发生 反应的离子方程式为 。 取 25.00 mL 电解后溶液,加入过量 KI 与稀硫酸混合溶液,充分反应后加入 2 滴淀粉液,用 0.1000
8、mol L 1 Na 2S2O3溶液滴定,消耗 12.00 mL。则该电解液有效氯(以有效氯元素的质量计 算)的浓度为 mg/L。(已知:2S2O32 I 2S4O6 22I) (4)与甲同学制法相比,乙同学制法的优点除了有装置与操作简单外还有: 、 (列举两种)。 27.(14 分)从某矿渣(成分为 NiFe2O4、 NiO、 FeO、 CaO、 SiO2等)中回收 NiSO4的工艺流程如下: 已知600时发生反应:NiFe2O44H2SO4NiSO4Fe2(SO4)34H2O Ksp(CaF2)4.010 11 回答下列问题: (1)将 NiFe2O4写成氧化物的形式为 ;(NH4)2SO
9、4的作用是 。 (2)“焙烧”时矿渣中部分 FeO 反应生成 Fe2(SO4)3的化学方程式为 。 (3)“浸渣”的成分有 Fe2O3、FeO(OH)、CaSO4外,还含有 (写化学式)。 (4)向“浸出液”中加入 NaF 以除去 Ca2 ,当溶液中 c(F)2.0103 mol L1 时,若除钙率为 99%,则原“浸出液”中 c(Ca2 ) g L1。 (5)“萃取”后,分离得到无机层的操作为 ,用到的主要玻璃仪器是 。 (6)将“浸渣”进一步处理后,利用以下流程可得到高铁酸盐。K2FeO4是倍受关注的一类新型、 高效、无毒的多功能水处理剂。回答下列问题: 反应液 I 和 90%Fe(NO3
10、)3溶液反应的离子方程式为 。 反应液 II 经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤可得到 K2FeO4晶体,流程中的碱用 KOH 而不用 NaOH 的原因是 。 28.(14 分)羰基硫(COS)主要存在于煤、石油和天然气中,会造成设备腐蚀、环境污染,更危害 人体健康。目前,我国已经实现了在催化剂(Al2O3)、低温条件下的精度脱除 COS,下图为 天然气中脱除 COS 反应流化床示意图: (1)已知: H2(g)COS(g)H2S(g)CO(g) H16.2 kJ mol 1 H2(g)CO2(g)H2O(g)CO(g) H241.2 kJ mol 1 则 COS 精度脱除反应 H2O(g)COS(
11、g)H2S(g)CO2(g)的 H kJ mol 1。 将 H2O 与 COS 以体积比 12 置于恒温恒容密闭容器中反应,若测得该反应平衡时 H2O 与 COS 的体积比 16,则该温度下,脱除反应的平衡常数 K (保留两位小数)。 (2)T时,以一定流速、不同物质的量的 H2O(g)和 COS(g)通过流化床,测得 COS(g)脱除速率 变化关系如右下图。 已知:COS 脱除反应机理如下,其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。 a.吸附:H2OH2O* b.反应:COSH2O*CO2H2S* c.脱附:H2S*H2S 若 COS(g)脱除速率 vknx(COS) ny(H2O)(mol mi
12、n 1),由图中的数据可算出 x、k 的值:x ,k 。 “吸附”步骤为 (填“快反应”或“慢反应”),理由是 。 脱除反应的决速步骤为 (填“a”、“b”或“c”)。 少量氢气可以抑制催化剂积硫(S*)中毒,分析该流化床中可能存在的可逆反应是 。 (3)工业上常采用右图所示电解装置,将气态废弃物中的硫化氢转化为可利用的硫。首先通电 电解 K4Fe(CN)6与 KHCO3的混合溶液,通电一段时间后,再向所得溶液通入 H2S 时发生反 应的离子方程式为 2Fe(CN)63 2CO 3 2H 2S2Fe(CN)6 42HCO 3 S。电解过程中阴极 区电极反应式为 。 (二)选考题:共 45 分。
13、请考生从 2 道物理题、2 道化学题、2 道生物题中每科任选一题作答。 如果多做,则每科按所做的第一题计分。 35.【化学物质结构与性质】(15 分) Cu、Zn 及其化合物在生产、生活中有着重要作用。 (1)Cu、Zn 在周期表中 区,焰色反应时 Cu 的 4s 电子会跃迁至 4p 轨道,写出 Cu 的 激发态电子排布式 。 (2)分别向 CuSO4、MgSO4溶液加氨水至过量,前者为深蓝色溶液,后者为白色沉淀。 NH3与 Cu2 形成配合物的能力大于 Mg2的原因是 。 溶液中的水存在 H3O 、H 5O2 等微粒形式,H 5O2 可看作是 H 3O 与 H 2O 通过氢键形成的离 子,则
14、 H5O2 的结构式是 。 (3)Zn 的某种化合物 M 是很好的补锌剂,结构式如右图: 1 mol M 含有的 键的数目为 。 常见含 N 的配体有 H2NCH2COO 、NH 3、N3 等,NH 3的分子空间构型为 N3 的中 心 N 原子杂化方式为 。 M 在人体内吸收率高的原因可能是锌形成螯合物后,电荷 (填“变多”“变少”或“不 变”),可在消化道内维持良好的稳定性。 (4)卤化锌的熔点如下表: 则 ZnX2熔点如表变化的原因是 。 (5)Zn 的某种硫化物的晶胞如右下图所示。已知晶体密度为 dg cm 3,且 S2、Zn2相切,则 Zn2 与 S2的核间距为 nm(写计算表达式)。
15、 36.【化学选修 5:有机化学基础】(15 分) 那可丁是一种药物,为支气管解痉性镇咳药,能解除支气管平滑肌痉挛,抑制肺牵张反射引 起的咳嗽,化合物 H 是制备该药物的重要中间体,合成路线如下: 已知: (1)反应的条件为 。 (2)反应的反应类型为 。 (3)化合物 G 的结构简式为 。 (4)下列说法正确的是 。 a.物质 D 能与 FeCl3发生显色反应 b.物质 F 具有碱性 c.物质 G 能和银氨溶液发生反应 d.物质 H 的分子式是 C12H15NO4 (5)写出 CD 的化学方程式: 。 (6)满足下列条件,化合物 A 所有同分异构体有 种(不包括 A)。 可以与活波金属反应生
16、成氢气,但不与 NaHCO3溶液反应; 分子中含有结构; 含有苯环,且有两个取代基。 (7)已知 2 0 2322 500 Cl C CHCHCHCHCHCH Cl ,请以、CH3CHClCH3为原料合成 化合物,写出制备的合成路线流程图(无机试剂任选) 泉州市泉州市 2020 届高三适应性线上测试化学试题解析及参考答案届高三适应性线上测试化学试题解析及参考答案 可能用到的原子量 C 12 F 19 P 31 K 39 7下列有关化学与生活的说法错误的是 A用可溶性的铝盐和铁盐对水进行杀菌消毒 B用石灰、碳酸钠等碱性物质处理废水中的酸 C牛奶、鸡蛋清均可用于重金属中毒解毒 D碘酒、双氧水均可用
17、于伤口消毒 答案 A 解析:考查生活中的化学常识。铝盐和铁盐,如明矾(KAl(SO4)2 12H2O) 、FeCl3等均可以 利用其水解产生的胶体粒子吸附水中悬浮杂质进行净水,但不能起到杀菌消毒的作用。 8香茅醛 Y 主要用于食用香精,也用作其他香 料的原料,在一定条件下可分别转化为 X、Z。下 列叙述错误的是 AY 的分子式为 C10H18O BX 能与 Z 发生取代反应 C可用新制 Cu(OH)2鉴别出 X、Y、Z DX、Y、Z 均存在对应的芳香族同分异构体 答案 D 解析:考查有机物键线式、结构简式、分子式,官能团的性质,反应的类型,同分异构体 的判断等。X、Y、Z 的分子式分别为 C1
18、0H20O、C10H18O、C10H18O2,A 正确。X、Y 分子中 所含的-OH 和-COOH 能发生酯化反应(取代反应),B 正确。Z 分子中含有-COOH,能 与 Cu(OH)2发生中和反应,而使得新制 Cu(OH)2变澄清;Y 分子中含有-CHO,在加热下能产 生砖红色沉淀;C 正确。芳香族化合物分子中含有苯环,不饱和度大于等于 4(即对比饱和碳 原子,至少缺少 8 个以上氢原子,分子中 H 在 14 个以下;D 错误。 9下列实验装置进行的相应实验,不能达到实验目的的是 图 1 图 2 图 3 图 4 A图 1 装置:吸收少量 Cl2 B图 2 装置:从 KI 和 I2的固体混合物
19、中回收 I2 C图 3 装置:制取少量 CO2气体 D图 4 装置:分离 CCl4萃取碘水后的有机层和水层 答案 B 解析:考查实验基础知识,仪器的用法,物质的分离提纯方法等。 2FeCl2+Cl2=2FeCl3,且气体的流向为“长进短出”,A 正确;蒸发皿用以少量固体 的加热(可直接加热),利用 I2易升华的性质,可以从 KI 和 I2的固体混合物中分离出 I2, 但由于是敞口体系,不能达到回收的目的;B 错误。 10短周期主族元素 X、Y、Z 和 W 的原子序数依次增大,X、Y、W 位于不同周期,Y、Z、 W 的原子最外层电子数之和为 14,Z 的原子半径在短周期主族元素中最大。下列说法错
20、 误的是 A简单离子半径:WZX BW 的最高价氧化物对应的水化物为强酸 CY 与 Z 形成的化合物溶于水所得溶液呈碱性 D与 X 形成的简单化合物的还原性:YZW 答案 D 解析:考查元素周期表(律)以及元素化合物知识。 由题中信息推知,X、Z 分别为 H、Na,Y、W 有两种组合,分别为 O 和 Cl,或者 F 和 S。 简单离子半径 Cl-(或 S2-) Na+H+, A 正确, 但应注意 O2-F-Na+, 原子半径却为 NaOF规 律为,一看电子层数、二看质子数、三看电子数。W 可以为 Cl 或 S,对应的最高价氧化物对 应的水化物为 HClO4或 H2SO4,均为强酸,且 HClO
21、4H2SO4;B 正确。Y 与 Z 形成的化合物 可能为 Na2O、Na2O2、NaF,溶于水则为 NaOH 溶液、NaF 溶液,HF 溶液为弱酸溶液注:酸 性 HIHBrHClHF,NaF 水解显碱性;C 正确。与 X 形成的简单化合物可以为 H2O(HF) 、 NaH、HCl(H2S) ,还原性应为 NaHHClH2O 或 NaHH2SHF;D 错误。 11 研究发现, 3D-SiC2D-MoS2异质接面催化剂具有优异的光催化 CO2用纯水的全还原性 能,有效实现电子/空穴的定向迁移,最终实现 CO2和 H2O 在相应活性位点发生氧化 还原反应,如图所示。下列叙述错误的是 A2D-MoS2
22、是 H2O 氧化的催化剂 BH+和 e-容易在 SiCMoS2催化剂间进行反应 C中间产物的转化“HCOOHHCHOCH3OH”均 发生还原反应 D总反应的方程式为 CO2(g)+2H2O(g)CH4(g)+2O2(g) 答案 B 解析:考查新情景下信息的提取应用能力。 从图中可以看出,H2O 在 2D-MoS2界面,失去 e-转化为 O2和 H+,发生氧化反应;A 正确。从 3D-SiC2D-MoS2异质接面微粒的变化(箭头方向),可以判断 H+和 e-并不是在 催化剂间进行反应的,而是迁移后在 3D-SiC 反应参与化学反应的;B 错误。有机化合物 分子中碳原子的化合价可以用平均值计算或从
23、“得氧(或失氢)氧化”判断氧化还原反应, “HCOOH(+2 价)HCHO(0 价)CH3OH(-2 价)” ,发生还原反应;C 正确。从物质守恒可以 看出,D 中总反应是正确的,并且也可以分步写出反应的方程式。 12储量丰富成本低的新型电池系统引起了科学家的广泛关 注。基于 K+能够可逆地嵌入/脱嵌石墨电极,开发了基于 钾离子电解液(KPF6)的新型双碳电池碳微球(C)为正极 材料,膨胀石墨(C*y)为负极材料,放电时总反应为: KxC*y + xC(PF6) = C*y + xK+ xC + xPF6-,如图所示。下 列叙述错误的是 A放电时,K+在电解质中由 A 极向 B 极迁移并嵌入碳
24、微球中 B充电时,A 极的电极反应式为 C*y + xK+ + xe- = KxC*y C放电时,每转移 0.1 NA电子时,电解质增重 18.4 g D充放电过程中,PF6-在碳微球电极上可逆地嵌入/脱嵌 答案 A 解析:通过新型电池考查电化学基础知识和信息的获取应用能力。 储量丰富成本低是新型电池研究的方向之一。由于 Li 储量少,其发展受到了诸多限制。 由于 K+半径偏大会导致动力学不稳定, K+能够可逆地嵌入/脱嵌的电极材料较少。 膨胀石墨(C*y) 为负极材料可以实现转化:KxC*y C*y + xK+ + xe-,碳微球(C)正极电极反应为 C(PF6) + e- C + PF6-
25、。在充电过程中,K+从电解质嵌入 C*y 中形成化合物 KxC*y,放电时 K+从 KxC*y 中脱嵌进入电解质中(并没有进入正极) ;同理,充电时 PF6-从电解质嵌入 C 中形成化合物 C(PF6),放电时 PF6-从 C(PF6)中脱嵌进入电解质中(并没有进入负极) ;故 A 错。放电时,K+ 和 PF6-分别从电极化合物中脱嵌进入电解质中, 每转移 0.1 NA电子时, 脱嵌 0.1mol K+和 PF6-, 质量为 18.4g;C 正确。 13常温下,向 20mL 0.1 mol L-1 NH4HSO4溶液中逐滴加入 0.1 mol L-1的 NaOH 溶液,溶液 中由水电离出的 c
26、水(H+)与所加 NaOH 溶液的体积的关系如图所示。下列分析正确的是 Ac 点之前,主要的反应为 NH4+ OH- =NH3 H2O Bb 点和 d 点对应溶液的 pH 均为 7 C常温下,Kb(NH3 H2O)=5 10-5.4 mol L-1 Dd 点溶液中,c(Na+)+c(NH4+)=c(SO42-) 答案 C 解析:在溶液中有 NH4HSO4=NH4+H+SO42-,NH4+发生水解,对水的电离产生一定的促进 作用,但由于溶液中含有 0.1 mol L-1 的 H+,对 NH4+的水解和水的电离均产生较强的抑制作 用,对水的电离总体体现抑制作用,使得 c水(H+)10-13 mol
27、 L-1。加入 NaOH 溶液后,理论上 直至加入 20mL 时发生反应 H+ + OH- = H2O,即 20mL 时完全反应生成(NH4)2SO4,溶液的酸 性由 NH4+水解产生,c水(H+)=10-5.3 mol L-1,对水的电离产生的促进作用最大(c 点) 。 Kh=c(NH3 H2O)c(OH-)/c(NH4+)=10-5.3 10-5.3/0.05,所以 Kb=Kw/Kh=5 10-5.4 mol L-1。图中 b 点 处为 NH4+水解的促进作用和 H+的抑制作用相当的点,ac 过程溶液始终显酸性。c 点之后才 开始发生反应:NH4+ OH- =NH3 H2O,当继续加入 1
28、0mL 时,NH4+反应了一半,溶液中含 溶质 NH4+NH3 H2O=11,由于 KbKh,同浓度的 NH3 H2O 的电离大于 NH4+的水解,对水 的电离产生抑制作用,溶液显碱性。图中 d 点所加入 NaOH 溶液的体积应小于 30mL,且在 c d 过程中,对水电离的影响,NH4+的促进作用逐渐减弱,NH3 H2O 的抑制作用逐渐增强, 溶液由 NH4+水解的酸性逐渐被 NH3 H2O 的碱性消除,于 d 点相互抵消,此时溶液方呈中性。 根 据 电 荷 守 恒c(Na+)+c(NH4+)+c(H+)=2c(SO42-)+c(OH-) 且c(H+)=c(OH-) , 即 c(Na+)+c
29、(NH4+)=2c(SO42-)。 此外,加入 30mL 时,n(NH4HSO4)n(NaOH)=23,发生反应后(不考虑电离水解) , 10-5.3 10-7 c水(H+)/(mol L-1) 20 35 V(NaOH)/mL 微粒的比例为 c(Na+)c(SO42-)c(NH4+)c(NH3 H2O)=3211,可讨论 e、d 点处离子浓 度大小关系。 26 (15 分) “84”消毒液、医用酒精等能对新冠病毒进行有效消杀。某兴趣小组在实验室自 制“84”消毒液。请回答以下问题: (1)“84”消毒液消杀新冠病毒的原理是 。 (2)甲同学设计左下图实验装置(夹持装置省略)制取“84”消毒液
30、。 B 中的试剂是 。 干燥管的作用是 。 当 C 中 NaOH 溶液吸收完全后,停止通氯气,检验氯气已过量的方法为 。 (3)乙同学设计右上图电解装置制取“84”消毒液。 铁电极作 极。 该电解制取 NaClO 的总反应的化学方程式为 。 充分电解后,为检验电解液中是否还残留少量 Cl,取少量电解后溶液于试管中,滴 加 AgNO3溶液,试管中产生白色沉淀并有无色气体产生,该气体能使带火星的木条 复燃。试管中发生反应的离子方程式为 。 取 25.00 mL 电解后溶液, 加入过量 KI 与稀硫酸混合溶液, 充分反应后加入 2 滴淀粉 液,用 0.1000 molL 1 Na 2S2O3溶液滴定
31、,消耗 12.00 mL。则该电解液有效氯(以 有效氯元素的质量计算)的浓度为 mg/L。 (已知:2S2O32 I 2=S4O6 22I) (4)与甲同学制法相比,乙同学制法的优点除了有装置与操作简单外还有: 、 (列出两种) 。 26 题参考答案及评分细则 26.(15 分) (1)强氧化性使病毒的蛋白质发生变性,失去生理活性 (2 分) (强氧化性 1 分,蛋白质变性 1 分) (2)饱和食盐水或饱和 NaCl 溶液 (1 分) 防倒吸 (1 分) C 装置的导管口放一张湿润的淀粉碘化钾试纸,试纸变蓝 (2 分) (操作 1 分,现象 1 分。注意“湿润” 。其它能在氯气作用下有明显现象
32、的合理试剂也可以) (3)阴 (1 分) NaCl + H2O NaClO + H2 (2 分) (反应物和生成物书写正确,其它不完整扣 1 分) 2ClO + 2Ag+ = 2AgCl +O2 (2 分) (同上。写成 2ClO = 2Cl+O2 ,Ag+Cl = AgCl也得分) 852 (2 分) (4)原料经济、原料利用率高、不产生污染性气体、有效氯含量高等合理答案 (各 1 分,共 2 分) 26 题解析 26 (1)病毒、细菌的消杀是其中的蛋白质发生变性,失去生理活性。加热、酒精、紫外线、强氧 化剂等均能使蛋白质发生变性,其中 H2O2、O3、次氯酸及次氯酸盐等具有强氧化性,是常见
33、 的消毒剂。 浓盐酸易挥发,若不除去,与 C 中 NaOH 反应生成 NaCl,有效氯浓度降低,所以要用 饱和食盐水除去。由于该反应在水溶液中进行,氯气不需要干燥。 检验氯气,用湿润的淀粉碘化钾试纸,试纸变蓝。操作简便,现象明显。 (3)电解制 NaClO,是电解饱和食盐水制氯气的拓展应用:2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2, 生成的 Cl2与 NaOH 溶液反应:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。两个反应合并得总反应方程 式:NaCl + H2O NaClO + H2。 阳极(图中石墨)生成 Cl2,阴极(图中铁)生成 OH与 H2,下方生成的 Cl2在逸出过程 中
34、与上方的 OH 反应:Cl 2+2OH =Cl+ClO+H 2O,生成的 Cl 再循环参与放电。 也可从以下角度分析:铁是非惰性金属,若作阳极,比 Cl更容易放电生成 Fe2+,达不 到制 NaClO 的目的。 能使能使带火星的木条复燃的无色气体是 O2,电解后溶液中主要含 H2O、Na+和 ClO, 加硝酸银溶液后会生成气体,肯定不可能是 H2O、Na+,只能是 ClO发生反应,其中 O 元素 升价,根据化合价“有升必有降” ,Cl 元素降价生成 Cl,再与 Ag+反应生成白色沉淀 AgCl, 与题中现象吻合。 根据 ClO2I 2H+ =ClI 2H2O, 2S2O3 2I 2=S4O6
35、22I 确定关系ClO 2S2O32 n(ClO)=0.1000 12.00 10-3 1/2mol=6.0 10-4mol 有效氯 n(Cl)=6.0 10-4mol (根据单位 mg/L)浓度: (6.0 10-4 35.5 103mg) (0.025L)=852mg/L (4)与甲同学制法中制取 Cl2,需多种原料:浓盐酸、KMnO4、NaOH 均比食盐水不易获取,价 格高;制得的“84”消毒液中含大量的 NaCl。 27.(14 分) 从某矿渣(成分为 NiFe2O4、NiO、FeO、 CaO、SiO2等)中回收 NiSO4的工艺流程如下: 已知600时发生反应:NiFe2O4 + 4
36、H2SO4 = NiSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O, Ksp(CaF2)=4.0 10 11 , 回答下列问题: (1)将 NiFe2O4写成氧化物的形式为 ; (NH4)2SO4 的作用是 。 (2)“焙烧”时矿渣中部分 FeO 反应生成 Fe2(SO4)3 的化学方程式为_。 (3)“浸渣”的成分有 Fe2O3、FeO(OH)、CaSO4 外,还含有 _ (写化学式)。 (4)向“浸出液”中加入 NaF 以除去溶液中 Ca2+,当溶液中 c(F )=2.0 10-3mol L1 时, 若除钙率为 99%时,则原“浸出液”中 c(Ca2+ )= g L 1。 (5) “萃取”后
37、分离得到无机层的操作是 , 用到的主要玻璃仪 器是 (6)将“浸渣”进一步处理后,利用以下流程可得到高铁酸盐。K2FeO4 是倍受关注的一 类新型、高效、无毒的多功能水处理剂。回答下列问题: 反应液和 90% Fe(NO3)3 溶液反应的离子方程式为 反应液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤可得到 K2FeO4 晶体,流程中的碱用 KOH 而不用 NaOH 的原因是 27.【解析】某矿渣的主要成分是 NiFe2O4(铁酸镍) 、NiO、FeO、CaO、SiO2等,加入硫酸铵 研磨后,600 C 焙烧,据题意知(NH4)2SO4在 600以上会分解生成 NH3和 H2SO4。NiFe2O4 在焙烧过程
38、中与硫酸反应生成 NiSO4、Fe2(SO4)3,在 90 C 的热水中浸泡过滤得到浸出液, 加入 NaF 除去钙离子。 (1)多元含氧化合物可以写成氧化物形式,NiFe2O4写成氧化物的形式为 NiO Fe2O3, (NH4)2SO4 的主要作用是提供和矿渣反应的硫酸。 (2)矿渣中部分 FeO 焙烧时与 H2SO4及空气中的氧气反应生成 Fe2(SO4)3和水,反应的化学 方程式为 4FeO+6H2SO4+O2=2Fe2(SO4)3+6H2O; (3)矿渣的主要成分是 NiFe2O4(铁酸镍) 、NiO、FeO、CaO、SiO2等,加入硫酸铵加热浸取 后的浸渣为不反应和不溶于水的硫酸钙和二
39、氧化硅,“浸渣”的成分除 Fe2O3、FeO(OH)、 CaSO4 外,还含有 SiO2; (4)当溶液中 c(F-)=2.0 10-3mol L-1时, Ksp(CaF2)=c(Ca2+) c2(F-)=c(Ca2+) (20 10-3mol L-1)2=4.0 10-11,故 c(Ca2+)=10 10-5mol/L, 除钙率= mol L-1 40g mol-1=4.0 10-2g L 1 (5)萃取后要分离上下层液体进行的操作是分页,故答案为分液、分液漏斗。 (6)根据题意氢氧化钾和氯气反应获得 KClO 氧化剂,在碱性环境下氧化 Fe3+为高铁酸盐, 故离子反应为 2Fe3+3ClO
40、 +10OH=2FeO 4 2+3Cl+5H 2O。 高铁酸根在苛性钠溶液中的溶解度大于苛性钾溶液。可用氢氧化钾将高铁酸盐从苛性钠溶 液中沉淀出来,制备高铁酸盐固体。 【27 答案】 (1) NiO Fe2O3 (写 Fe2O3 NiO 不扣分) (1 分) 提供和矿渣反应的硫酸(或硫酸铵分解产生硫酸等答案) (2 分) (2)4FeO+6H2SO4+O2 = 2Fe2(SO4)3 + 6H2O (2 分) (3)SiO2 (1 分) (4)4.0 10-2 (或 0.04) (2 分) (5)分液 (1 分) 分液漏斗 (填写了玻璃棒等不扣分) (1 分) (6)2Fe3+3ClO+10OH
41、=2FeO42+3Cl+5H2O (2 分) 高铁酸根在苛性钠溶液中的溶解度大于苛性钾溶液 (或相同条件下 K2FeO4的溶解度 小等,有说明溶解度的大小比较就各分) (2 分) 28 (14 分) 羰基硫(COS)主要存在于煤、石油和天然气中,会造成设备腐蚀、环境污染,更危害人体 健康。目前,我国已经实现了在催化剂(-Al2O3)、低温条件下的精度脱除 COS,下图为天然 气中脱除 COS 反应流化床示意图: (1)已知:H2(g)COS(g)H2S(g)CO(g) H16.2kJ mol 1 H2(g)CO2(g)H2O(g)CO(g) H241.2kJ mol 1 则 COS 精度脱除反
42、应 H2O(g)COS(g)H2S(g)CO2(g) 的 H kJ mol 1。 将 H2O 与 COS 以体积比 1:2 置于恒温恒容密闭容器中反应,若测得该反应平衡时 H2O 与 COS 的体积比 1:6,则该温度下,脱除反应的平衡常数 K= (保留两位小数) 。 (2)T时,以一定流速、不同物质的量的 H2O(g)和 COS(g)通过流化床,测得 COS(g)脱除 速率变化关系如下图。 已知:COS 脱除反应机理如下,其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。 a.吸附:H2OH2O* b.反应:COSH2O*CO2H2S* c.脱附:H2S*H2S 若 COS(g)脱除速率 vknx(COS
43、) ny(H2O) (mol min 1),由图中的数据可算出 x、k 的值:x _,k_。 “ 吸 附 ” 步 骤 为 _ ( 填 “ 快 反 应 ” 或 “ 慢 反 应 ” ), 理 由 是 _。 脱除反应的决速步骤为_(填“a”、“b”或“c”) 。 少量氢气可以抑制催化剂积硫(S*)中毒,分析该流化床中可能存在的可逆反应是 _。 (3)工业上常采用下图所示电解装置,将气态废弃物中的硫化氢转化为可利用的硫。首先通 电电解 K4Fe(CN)6与 KHCO3的混合溶液,通电一段时间后,再向所得溶液通入 H2S 时发生 反应的离子方程式为 2Fe(CN)632CO2 3 H2S=2Fe(CN)
44、642HCO 3S。 电解过程中 阴极区电极反应式为_。 28 【命题意图】 本题以利用天然气中脱除 COS 反应为背景,对化学反应原理的必备知识进行深度考查, 如盖斯定律、化学平衡的移动及三段式平衡计算、化学反应速率影响因素、电解池等核心知 识。能力层面上考查学生独立思考能力、获取信息能力、逻辑推理能力、及对图像观察思考 能力。 【讲评建议】 (1)由盖斯定律可得 H2O(g)COS(g) H2S(g)CO2(g) H35.0kJ mol 1 已知:H2O 与 COS 以体积比 1:2,根据阿伏伽德罗定律,物质的量之比为 1:2, 利用“三段式”计算, 设n始(H2O)=1 mol, n始(
45、COS)=2 mol, 则平衡时n平(H2O)=a mol, n平(COS)=6a mol H2O(g)COS(g) H2S(g)CO2(g) 起始(mol) 1 2 0 0 转化(mol) 1-a 2-6a 1-a 1-a 平衡(mol) a 6a 1-a 1-a 由 1-a=2-6a 可推出 a=0.2mol 带入可得出平衡时 n平(H2O)=0.2 mol,n平(COS)=1.2 mol,n平(H2S)=n平(CO2)=0.8 mol K=(0.8 0.8)/(0.2 1.2)2.67(由于是等体积的反应,可直接带入 n) (2)由图可知:COS(g)水解速率 v 不受 n(H2O)的影响,但与 n(COS)呈现一次函数关系, 则 x0, y1, 可知 vkn(COS) (mol min 1), 当 n(COS)=0.15mol 时, v0.3 mol min1, k=2(min 1); 根据 COS(g)脱除反应