2018-2019年高中化学重庆高三期末考试精品试卷【10】含答案考点及解析
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2018-2019年高中化学重庆高三期末考试精品试卷【10】含
答案考点及解析
班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、选择题
1.下列关于乙醇的说法不正确的是
A.可用纤维素的水解产物制取B.可由乙烯通过加成反应制取
C.与乙醛互为同分异构体D.通过取代反应可制取乙酸乙酯
【答案】C
【解析】
试题分析:A项纤维素水解产物得葡萄糖,葡萄糖在酒化酶的作用产生乙醇,正确;B项乙烯与水加成得乙醇,正确;C项乙醇与乙醛的分子式不同,不是同分异构体,错误;D项乙醇与乙酸通过酯化反应(或取代反应)得乙酸乙酯,正确。
考点:考查乙醇的性质。
2.下列图示与对应的叙述相符的是
A.图Ⅰ表示盐酸滴加到0.1 mol/L某碱溶液得到的滴定曲线,用已知浓度盐酸滴定未知浓度该碱时最好选取酚酞作指示剂
B.图Ⅱ表示一定条件下进行的反应2SO 2+O22SO3各成分的物质的量变化,t2时刻改变的条件可能是缩小容器体积
C.图Ⅲ表示某明矾溶液中加入Ba(OH)2溶液,沉淀的质量与加入Ba(OH)2溶液体积的关系,溶液时铝离子恰好沉淀完全
在加入20 mL Ba(OH)
2
D.图Ⅳ表示pH相同的盐酸与醋酸中分别加入水后溶液pH的变化,其中曲线a对应的是盐酸
【答案】B
【解析】
试题分析:A.人的视觉有滞后性,为了减少滴定误差,选择指示剂时滴定终点的颜色变化从浅到深,这样误差较小。
用已知浓度盐酸滴定未知浓度该碱时最好选取甲基橙作指示剂。
错误。
B.反应在t 2时刻SO 2和O 2浓度减小,而SO 3的浓度增大,化学平衡正向移动,由于该反应的正反应是气体体积减小的反应,所以改变的条件可能是缩小容器体积,使容器内的气体
压强增大,平衡正向移动。
正确。
C 向某明矾溶液中加入Ba(OH)2溶液,当Al 3+
沉淀完全时发生反应:2KAl(SO 4)2+3Ba(OH)2=K 2SO 4+ 2Al(OH)3↓ +3BaSO 4↓,当SO 42-沉淀完全是发生反应:KAl(SO 4)2+2Ba(OH)2=KAlO 2+2BaSO 4↓+2H 2O 。
所以在加入15mlBa(OH)2溶液时铝离子恰好沉淀完全;在加入20 mL Ba(OH)2溶液时硫酸根离子恰好沉淀完全。
错误。
D .向pH 相同的盐酸与醋酸中分别加入等体积的水时,由于在醋酸溶液中存在醋酸分子会继续电离产生H+,因此醋酸溶液的pH 变化较小。
故其中曲线a 对应的是醋酸,曲线b 对应的是盐酸。
错误。
考点:考查图像法在酸碱中和滴定、平衡移动、沉淀反应及电解质溶液稀释中的应用的知识。
3.下列有关有机物的说法正确的是( )
A .甲烷、乙烯和苯在工业上都可通过石油分馏得到。
B .米酒变酸的过程涉及了氧化反应。
C .乙烯和聚丙烯都能与氢气在一定条件下发生加成反应。
D .淀粉、葡萄糖、脂肪和蛋白质在一定条件下都能发生水解反应。
【答案】B 【解析】
试题分析:A .甲烷、在工业上都可通过石油分馏得到,而乙烯和苯不是石油的成分,因此分馏不可能得到。
错误。
B .米酒的主要成分是乙醇,它变酸是物质在一定条件下被氧化为乙酸。
乙酸变酸的过程涉及了氧化反应。
正确。
C .乙烯的分子结构中含有C=C 双键,能与氢气在一定条件下发生加成反应;而聚丙烯分子中每个C 原子都是饱和的C 原子,因此不可以发生加成反应。
错误。
D .淀粉、脂肪和蛋白质在一定条件下都能发生水解反应;而葡萄糖是单糖,不能发生水解反应。
错误。
考点:考查有机物的存在结构、性质的知识。
4.下列物质的转化在给定条件下能实现的是 ①
②
③ ④ ⑤
A .①③⑤
B .②③④
C .②④⑤
D .①④⑤
【答案】A
【解析】②中S 与O 2只能生成SO 2,错;④中FeCl 3溶液在加热时,Fe 3
+水解生成Fe(OH)3,进而分解生成Fe 2O 3,得不到无水FeCl 3,错。
【考点定位】无机物之间的转化关系 5.下列能达到实验目的的是( )
【答案】B
【解析】A 中若液体倒吸入广口瓶,由于左边导管在瓶底,液体会继续倒吸,不能起到安全瓶的作用;B 项CO 2被挤入的NaOH 溶液吸收,压强减小,喷泉形成;C 项HBr 能被浓硫酸氧化;D 项关闭止水夹后,H 2仍然送出,不能将NaOH 溶液压入左边的试管,因而不能制取Fe(OH)2。
6.在元素周期表短周期元素中,X 元素与Y 、Z 、W 三元素相邻,X 、Y 的原子序数之和等于Z 的原子序数,这四种元素原子的最外层电子数之和为20。
下列判断正确的是 A .四种元素的原子半径:r Z >r X >r Y >r w B .X 、Y 、Z 、W 形成的单质最多有6种 C .四种元素均可与氢元素形成18电子分子
D .四种元素中,Z 的最高价氧化物对应水化物酸性最强 【答案】C 【解析】
试题分析:由题意分析,X 为第二周期元素,且与X 、Y 与Z 不同周期,则Z 在第三周期,且与X 同主族,所以可计算出X 为N 元素,则W 、Y 、Z 分别为C 、O 、P 元素。
A 、四种元素的原子半径应是r Z >r W >r X >r Y ,错误;
B 、碳元素的单质有金刚石、石墨、碳60等,氮元素的单质有氮气,氧元素的单质有氧气、臭氧,磷元素的单质有白磷、红磷,不只6种,错误;
C 、四种元素均可与氢元素形成18电子分子分别是C 2H 6、N 2H 4、H 2O 2、PH 3,正确;
D 、四种元素中,X 的最高价氧化物对应水化物酸性最强,错误,答案选C 。
考点:考查元素周期表和元素周期律的运用 7.对下列事实的解释正确的是( )
A .氯气可以使湿润的有色布条褪色,是因为氯气具有漂白性
B .用氢氟酸雕刻玻璃,是由于氢氟酸能与二氧化硅反应
C .向50 mL 18 mol·L -1
的H 2SO 4溶液中加入足量的铜片加热充分反应后,被还原的H 2SO 4的物质
的量等于0.45 mol
D .常温下,浓硝酸可以用铝制容器贮存,说明铝与浓硝酸不反应 【答案】B
【解析】氯气使湿润的有色布条褪色,是因为氯气与水反应生成的HClO 具有漂白性,A
错;4HF+SiO 2SiF 4↑+2H 2O,B 正确;随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐减小,而稀硫酸与铜不反应,所以被还原的H 2SO 4的物质的量<×0.05 L×18 mol·L -1
="0.45" mol,C 错误;常温下,浓硝酸可以用铝制容器贮存,是因为常温下铝与浓硝酸发生了钝化,钝化是浓硝酸与铝反应,在铝表面生成了一层致密的氧化膜,D 错。
8.下列与化学有关的表述正确的是
A .生物质能源是可再生能源,缺点是严重污染环境
B .人类的活动不影响氮、硫元素在自然界的循环
C .高纯度的单晶硅用于制造登月车的光电池和光导纤维
D .可溶性铜盐有毒,但在生命体中,铜是一种不可缺少的微量元素 【答案】D 【解析】
试题分析:A.所谓生物质能就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量。
它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,取之不尽、用之不竭,是一种可再生能源,同时也是唯一一种可再生的碳源。
不会导致严重的环境污染。
错误。
B .人类在燃烧煤炭等化石能源时会产生SO2散逸至空气;在各种机动车辆启动时在燃气缸内会产生高压电,这时空气中的氮气与氧气就会发生反应产生NO 气体,进而产生NO 2,散逸至空气,而参与大气的循环。
所以人类的活动会影响氮、硫元素在自然界的循环。
错误。
C .高纯度的单晶硅用于制造登月车的光电池,但是制造光导纤维的材料是二氧化硅。
错误。
D .可溶性铜盐会造成人体重金属中毒,对人产生危害,但在生命体中,铜是一种不可缺少的微量元素。
正确。
考点:考查物质的性质与用途及生物质能、铜元素与人类的关系的知识。
9.YBa 2Cu 8O x (Y 为元素钇)是磁悬浮列车中的重要超导材料,下列关于的说法不正确的是( )
A .属于金属元素
B .质子数与中子数之差为50
C .原子的核外电子数是39
D .和是两种不同的核素
【答案】B
【解析】结合Y 放在化学式的最前面及钇带金字旁可知,钇元素是金属元素,A 项正确;中质子数为39,中子数为89-39=50,质子数与中子数之差为11,B 项错误。
根据原子中质子数等于核外电子数,C 项正确。
含有一定数目质子和一定数目中子的一种原子称为核素,D 项正确。
10.下列化学用语正确的是( ) A .I-131:78
53I B .Cl -的结构示意图:
C .Na 2S 的电子式:
D .乙烯的结构式:CH 2=CH 2
【答案】C
【解析】I-131指的是质量数为131的碘原子,A 错;Cl -核外电子数为8,B 错;Na 2S 中Na
+
最外层没有电子,带一个正电荷,S 2-核外有8个电子,带2个负电荷,C 对;CH 2=CH 2为乙烯的结构简式,D 错。
二、实验题
11.(12分) 下图是实验室中制备气体或验证气体性质的装置图
(1)仪器a 的名称是_______________________。
(2)利用上图装置制备纯净、干燥的氯气。
①圆底烧瓶内发生反应的离子方程式为_______________________________。
②装置B 中的溶液为____________________;烧杯中溶液的作用为________________。
(3)在上图所示圆底烧瓶内加入碳,a 中加入浓硫酸,开始实验,加热产生的气体缓慢通过后续装置完成如下实验:
实验1:证明SO 2具有漂白性和还原性 实验2:证明碳元素的非金属性比硅元素的强
①B 中为少量品红溶液,C 中为少量酸性KMnO 4溶液,则证明SO 2具有漂白性的现象为__________。
②D 中应加入足量的____________(填溶液名称),E 中加入____________(填溶液名称),证明碳元素的非金属性比硅元素的强的现象为____________________________。
【答案】(1)分液漏斗 (2)①MnO 2+4H +
+2Cl -
Mn 2+
+Cl 2↑+2H 2O
②饱和食盐水 吸收多余的氯气,防止污染空气 (3)①B 中品红溶液褪色
②酸性高锰酸钾溶液,硅酸钠溶液,D 中高锰酸钾溶液不褪色,E 中溶液变浑浊 【解析】(1)根据a 的结构可判断,a 是分液漏斗。
(2)①实验室制取氯气的试剂是二氧化锰和浓盐酸,方程式为 MnO 2+4H +
+2Cl
-Mn 2+
+Cl 2↑+2H 2O 。
②由于浓盐酸易挥发,因此生成的氯气中含有氯化氢杂质,所以B 中可以盛放饱和食盐水来除去氯化氢;由于氯气有毒,直接排放会污染空气,所以烧杯中应该盛放氢氧化钠溶液,原来吸收多余的氯气,防止污染空气。
(3)①碳在加热的条件下,能被浓硫酸氧化,生成SO 2和CO 2以及水。
所以如果B 中品红溶液褪色,则就能证明SO 2具有漂白性。
②要证明碳元素的非金属性比硅元素的强,则可以利用较强的酸制取较弱的酸来实现,即将生成的CO 2通入到硅酸钠溶液即可。
但由于SO 2也能和硅酸钠反应,所以要先除去SO 2,可以利用SO 2的还原性,通过酸性高锰酸钾溶液除SO 2。
所以D 中加入的是酸性高锰酸钾溶液,用来检验SO 2是否被除尽。
E 中加入的则是硅酸钠溶液,因此当D 中高锰酸钾溶液不褪色,E 中溶液变浑浊时,即能证明碳元素的非金属性比硅元素的强。
三、填空题
12.汽车尾气是造成大气污染的主要原因之一,在汽车排气管上安装“催化转换器”使汽车的尾气转换成无毒气体是目前最有效的手段之一。
如果用表示碳原子,用表示氧原子,用表示氮原子,如图为气体转换的微观过程。
请你根据图示回答下列问题:
(1)A 、B 、C 三种物质可以归为一类的依据是 。
(2)将C 归为化合物,将D 归为单质的理由是 。
(3)用化学反应方程式表示为 。
化学变化过程中消耗的A 物质和生成的C 物质的质量比为 。
(4)从微观的角度去描述你获得的关于化学变化的有关信息(答出一条即可) 。
【答案】(1)都由两种元素组成且都含有氧元素
(2)二氧化碳是由不同种元素构成的分子,而氮气是由同种元素构成的分子 (3)2CO +2NO
N 2+2CO 2 15∶22
(4)化学变化中原子的种类、数目、质量没有发生改变(其他合理答案也可)
【解析】(1)根据图示可知A 、B 、C 、D 分别是NO 、CO 、CO 2和N 2,NO 、CO 、CO 2都属于氧化物,都含有氧元素。
(2)二氧化碳是由不同种元素构成的分子,属于化合物,而氮气是由同种元素构成的分子,属于单质。
(3)根据图示直接写出化学方程式即可。
(4)根据质量守恒定律,在化学变化过程中原子的种类、数目、质量没有发生改变,元素的种类和质量也没有发生改变,只有物质的种类和分子的种类发生了改变。
13.氢能的存储是氢能应用的主要瓶颈,目前所采用或正在研究的主要储氢材料有:配位氢化物、富氢载体化合物、碳质材料、金属氢化物等。
(1)Ti (BH 4)2是一种过渡元素硼氢化物储氢材料。
①Ti 2+
基态的电子排布式可表示为 。
②BH —4的空间构型是 (用文字描述)。
(2)液氨是富氢物质,是氢能的理想载体,利用N 2+3H 22NH 3实现储氢和输氢。
下列说
法正确的是 (多项选择)。
a.NH 3分子中N 原子采用sp 3
杂化 b.相同压强时,NH 3沸点比PH 3高 c.[Cu(NH 3)4]2+
离子中,N 原子是配位原子 —
的电子式为:
(3)2008年,Yoon 等人发现Ca 与C 60生成的Ca 32C 60能大量吸附H 2分子。
①C 60晶体易溶于苯、CS 2,说明C 60是 分子(选填:“极性”、“非极性”); ②1mol C 60分子中,含有σ键数目为 。
(4)MgH 2是金属氢化物储氢材料,其晶胞结构如图所示,已知该晶体的密度ag·cm -3
,则晶
胞的体积为 cm 3
[用a 、N A 表示阿伏加德罗常数]。
【答案】
(1)①1s 2
2s 2
2p 6
3s 2
3p 6
3d 2
(或[Ar]3d 2
) ②正四面体 (2)abcd
(3) ①非极性 ②90N A 或5.418×1024
(4)52/aN A 【解析】
试题分析:(1)BH 4-中心原子杂化方式为sp 3
,故空间构型为正四面体;(2)a 、NH 3分子中
N 原子价电子对数为(5+3)/2=4,故采用sp 3
杂化,正确;b 、NH 3分子间存在氢键,故熔沸
点较高,正确;c 、[Cu(NH 3)4]2+离子中,Cu 是中心原子,N 原子是配位原子,正确;d 、CN
—
与氮气为等电子体,电子式同氮气的电子式,正确。
(3)相似相溶是分子晶体的性质,苯和二硫化碳是非极性分子,故其为分子晶体;采用均摊法计算σ键数目:1个碳原子形成3个σ键,每个σ键2个碳原子公用,故有60×3×1/2=90;(4)计算出晶胞的质量,再根据密度即可求出晶胞的体积。
晶胞中含有MgH 2微粒数为2个:Mg 8×1/8+1=2 H 4×1/2+2=4,列
式为2/N A =va/26 v=52/aN A cm 3
考点:考查物质结构与元素的性质,涉及原子核外电子排布、原子杂化、分子空间结构、分子间作用力、电子式书写、化学键类型等有关问题。
14.软锰矿中含MnO 2约70%,SiO 2约20%,Al 2O 3约4%,其余为水分;闪锌矿中含ZnS 约80%,FeS 、CuS 、SiO 2共约7%,其余为水分。
科研人员开发了综合利用这两种资源的同槽酸浸工艺,制取Zn 、MnO 2和Na 2SO 4。
其工艺流程如下:
(1)I 的滤液中含有MnSO 4、ZnSO 4、CuSO 4、Fe 2(SO 4)3、Al 2(SO 4)3等。
写出MnO 2、CuS 与硫酸反应的化学方程式: ;
(2)已知Fe(OH)3、Al(OH)3、Zn(OH)2三种物质开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH 如下表:
则III 中调节溶液的pH 至5.2~5.4,此时生成沉淀M 的成分为 (写化学式),III 中加入MnO 2的作用是 ;
(3)Na 2SO 4和Na 2SO 4·10H 2O 的溶解度曲线(g/100g 水)如图,则IV 中得到Na 2SO 4固体的操作是:将分离出MnCO 3和ZnCO 3后的滤液升温结晶、 、用乙醇洗涤后干燥。
用乙醇洗涤而不用水洗的原因是 ;
(4)V 是用惰性电极电解制得Zn 和MnO 2,则阳极的电极反应式为 ;
(5)绿色化学思想在本工艺中得到了充分体现,在本工艺流程中可循环使用的主要物质有:MnO 2、ZnCO 3、MnCO 3、 和 (写化学式)。
【答案】(16分)
(1)MnO 2 + CuS+ 2H 2SO 4 ="S" + MnSO 4 + CuSO 4+2H 2O (3分) (2)Fe(OH)3、Al(OH)3(各1分) 将Fe 2+氧化成Fe 3+
(2分) (3)趁热过滤(2分) 防止形成 Na 2SO 4·10H 2O (2分) (4)Mn 2+
—2e -
+2H 2O = MnO 2+4H +
(3分) (5)Zn 、H 2SO 4(各1分) 【解析】
试题分析:(1)依题意,MnO 2、CuS 、H 2SO 4反应生成MnSO 4、CuSO 4、S 、H 2O ,锰元素由+4降为为+2价,硫元素由—2升为0价,根据最小公倍数法配平,则该反应为
MnO 2+CuS+2H 2SO 4=S+MnSO 4+CuSO 4+2H 2O ;(2)根据表中信息,若溶液pH 调至5.2~5.4,则溶液中的铁离子、铝离子都被完全除去,分别变为氢氧化铁沉淀、氢氧化铝沉淀,所以沉淀M 的成分为Fe(OH)3、Al(OH)3;II 中加入适量Zn ,充分反应后过滤,得到Cu ,由此推断发生
的反应为Zn+Cu 2+=Zn 2++Cu 、Cu+2Fe 3+=Cu 2++2Fe 2+
,则II 的滤液中无铁离子,只有亚铁离子,为了将亚铁离子除去,需要先将其氧化为铁离子,再调节溶液pH 将其完全变为氢氧化铁沉淀,
因此III 中加入的二氧化锰是将Fe 2+氧化成Fe 3+的氧化剂,即MnO 2+2Fe 2++4H +=Mn 2++2Fe 3+
+2H 2O ;(3)读图,硫酸钠的溶解度随温度降低逐渐增大,而十水硫酸钠的溶解度随温度降低明显减小,由此说明从IV 溶液中制取硫酸钠固体的方法是蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤、干燥,而制取十水硫酸钠固体的方法是蒸发浓缩、冷却结晶、洗涤、干燥;用乙醇洗涤硫酸钠固体时,不会析出十水硫酸钠,用水洗涤硫酸钠固体时,随着温度的降低,硫酸钠溶解度增大,容易洁净析出十水硫酸钠固体;(4)电解前,V 溶液中含有锌离子、锰离子,由此推断电解时锌元素由+2降为0价,得到电子,发生还原反应,说明Zn 是阴极产物;锰元素由+2升为+4价,
失去电子,发生氧化反应,说明二氧化锰是阳极产物,即Mn 2+
—2e -→MnO 2;左边带4个正电,右边不带电,呈酸性的V 溶液中只能用氢离子使左右电荷守恒,则Mn 2+
—2e
-
→MnO 2+4H +;左边比右边少4H 、2O ,根据原子个数守恒可得阳极反应式:Mn 2+
—2e
-+2H 2O=MnO 2+4H +
;(5)根据流程图中主要步骤的反应物和生成物推断,V 的生成物有二氧化锰、锌、硫酸,它们分别是III 、II 、I 的反应物,IV 产生的碳酸锌是III 的反应物,它们都可以循环利用。
考点:考查物质制备的化学工艺流程,涉及氧化还原反应方程式的配平、滤渣的成分、解释加入试剂的目的、根据溶解度曲线推断制取晶体的操作方法、解释采取某措施的原因、阳极反应式、可以循环利用的物质等。
15.(6分)周期表中,前20号元素内X 、Y 元素的离子符号是x m+
、y n-,他们的核外电子排布相同,据此可推得:元素X 和 Y 所属周期的周期数之差为_________,元素X 和Y 的核电荷数
之差为(用含m 、n 的代数式表示)________________,X m+、y n-的离子半径由大到小的顺序是
________________。
【答案】1, m+n ,Y n-、X m+
(用>表示也可给分)
【解析】x m+
、y n-的核外电子排布相同,所以二者的周期数相差1;其中X 的质子数比Y 多
m=n 个。
由于质子数越多,相应离子的半径越小,所以X m+、y n-的离子半径由大到小的顺序
Y n-、X m+。
16.(10分)短周期中的A 、B 、C 、D 、E 5种元素,原子序数依次增大,A 、D 同主族;A 、B
的原子序数之和等于C 的原子序数;C 2−离子与D +离子的核外电子数相等;B 原子与D +
离子的
核外电子数之和等于E 原子的核外电子数,且D 、E 两元素能形成微粒个数比为1︰1的离子化合物。
(1)E 元素的离子结构示意图为________。
(2)A 与B 元素、A 与C 元素均可构成18电子的分子,其化学式分别为______、_______。
(3)A 、B 、C 、D 、中的任意三种元素可组成多种化合物,X 和Y 是其中的两种。
X 和Y 都是既含离子键又含共价键的离子化合物;将X 、Y 分别溶于水时,X 能促进水的电离,而Y 能抑制水的电离,X 水溶液的pH <7,Y 水溶液的pH >7。
将0.2mol·L −
1的X 溶液与0.1mol·L −
1的Y 溶液等体积混合后,溶液呈碱性。
请判断: ①X 的化学式为 ,Y 的化学式为 ;
②混合溶液中各种带电微粒的物质的量浓度由大到小的顺序为 。
【答案】
【解析】略
四、计算题
17.CuSO 4溶液与K 2C 2O 4溶液反应,得到一种蓝色结晶水合物晶体。
通过下述实验确定该晶体的组成:
①称取0.1680g 晶体,加入过量的H 2SO 4溶液,使样品溶解后加入适量水,加热近沸,用
0.02000mol·L -1
KMnO 4溶液滴定至终点(溶液变为浅紫红色),消耗20.00mL 。
②接着将溶液充分加热,使浅紫红色变为蓝色,此时MnO —
4转化为Mn 2+
并释放出O 2。
③冷却后加入2g KI 固体(过量)和适量Na 2CO 3,溶液变为棕色并生成沉淀。
④用0.05000mol·L -1
Na 2S 2O 3溶液滴定,近终点加指示剂,滴定至终点,消耗10.00mL 。
已知:2MnO —
4+5H 2C 2O 4+6H +
==2Mn 2+
+10CO 2↑+8H 2O 2Cu 2+
+4I —
=2CuI↓+I 2 2Na 2S 2O 3+I 2=2NaI+Na 2S 4O 6
(1)步骤②中发生反应的离子方程式为 。
(2)步骤④中加入的指示剂为 。
(3)通过计算写出蓝色晶体的化学式(写出计算过程)。
(1)4MnO 4- +12H +
=4Mn 2+
+5O 2↑+6H 2O (2)淀粉溶液
(3)n(C 2O 42-)=0.02000×20.00×10-3
×5/2=1.00×10-3
mol n(Cu 2+
)=0.05000×10.00×10-3
=5.00×10-4mol 根据电荷守恒可知,晶体还含有阳离子K+, n(K +
)=2×1.00×10-3
-2×5.00×10-4
=1.00×10-3
mol 故晶体的化学式为K 2Cu(C 2O 4)2·xH 2O m(H 2O)=0.1680-5.00×10-4
×318=0.009g n(H 2O)=0.009/18=5.00×10-4mol 故晶体的化学式为K 2Cu(C 2O 4)2·H 2O 【解析】
试题分析:本题测定物质组成的综合计算题,(2)有碘单质参与或生成的反应均可以用淀粉作为反应是否完全的依据;(3)根据第①步反应可以计算出C 2O 42-的量,n(C 2O 42-)=0.02000×20.00×10-3×5/2=1.00×10-3
mol
第②是除去溶液中多余的高锰酸钾溶液,第③④可以计算出铜离子的量 n(Cu 2+
)=0.05000×10.00×10-3
=5.00×10-4
mol 根据电荷守恒可知,晶体还含有阳离子K+, n(K +
)=2×1.00×10-3
-2×5.00×10-4
=1.00×10-3
mol 故晶体的化学式为K 2Cu(C 2O 4)2·xH 2O
然后再根据总质量计算出结晶水的量,m(H 2O)=0.1680-5.00×10-4
×318=0.009g n(H 2O)=0.009/18=5.00×10-4
mol 故晶体的化学式为K 2Cu(C 2O 4)2·H 2O
考点:考查以工业测定物质组成而设计的计算题,涉及离子方程式书写,滴定指示剂选择、根据守恒计算等有关问题。
18.(15分)工业制硫酸的尾气中含较多的SO 2,为防止污染空气,回收利用SO 2,工业上常用氨水吸收法处理尾气。
某校化学兴趣小组的同学为确定该方法所得固体的成分,称取该固体四份,溶于水后,分别逐滴加入相同浓度的硫酸溶液50 mL ,产生SO 2的体积(标准状况)如下表(实验时设法使水中溶解的SO 2几乎完全逸出):
⑴上述四组实验中,SO 2体积与固体的质量之比相同的组别有__________________;由第①组实验中的SO 2体积与固体的质量之比,可以推算用6.945 g 该固体进行同样的实验时,产生SO 2_________mL(标准状况);根据表中 两组数据变化可确认该固体中一定含有(NH 4)2SO 3。
⑵另取9.260 g 该固体与足量的熟石灰共热,收集到标准状况的氨气的体积为3136 mL ,则该固体的成分除(NH 4)2SO 3外还有___________(填化学式),该实验中使用的硫酸的物质的量浓度为_______________。
【答案】⑴①②③;1008 mL ;③④;(每空3分,共9分) ⑵(NH 4)2SO 4、NH 4HSO 3; 2.5 mol•L -1
(共6分)
【解析】(1)根据表中数据可知①②③中SO 2体积与固体的质量之比相同,都是根据第①组实验中的SO 2体积与固体的质量之比可知,6.945 g 该固体生成的SO 2是6.945
g/9.260g×1344ml =1008 mL ;根据③④可知,增加固体的质量,生成上网SO 2反而减少,这说明固体中一定含有亚硫酸铵。
由于亚硫酸铵与酸反应是分步进行的,如果酸不足,则生成的SO 2就少。
(2)解法一:设9.260 g 固体中(NH 4)2SO 3、NH 4HSO 3、(NH 4)2SO 4的物质的量分别为x 、y 、z 则 x + y =" 0.06" 2x + y +z = 0.14 116x + 99y + 132z =" 9.26" g 解得:x =" 0.04" mol y =" 0.02" mol z="0.02" mol
第④组固体质量是第①组固体质量3.5倍,则第④组固体中(NH 4)2SO 3、NH 4HSO 3、(NH 4)2SO 4的物质的量分别为0.14 mol 、0.07 mol 、0.07 mol
消耗的硫酸的物质的量:n (H 2SO 4)=[n ((NH 4)2SO 3)+n (SO 2)]=(0.14 mol+)="0.125"
mol
则c (H 2SO 4)=" 2.5" mol•L -1
解法二:第④组中硫酸一定没有剩余,反应后所得溶液中含(NH 4)2SO 4和NH 4HSO 3 第④组中固体含S 为
含NH 4+的0.14 mol×3.5 =" 0.49" mol
反应后所得溶液中含NH 4HSO 3为:
则据电荷守恒得,所得溶液中含SO 42—的物质的量为:(0.49 mol-0.1 mol )/2="0.195" mol 原固体中含(NH 4)2SO 4的0.02 mol×3.5 =" 0.07" mol
∴H 2SO 4的物质的量为0.195 mol -0.07 mol =" 0.125" mol ∴c (H 2SO 4)=" 2.5" mol•L -1
(其他合理解法均给分)
19.(8分)在常压和500℃时把O 2和SO 2按1∶2 体积比混合,如果混合前O 2有10 mol , 平衡时SO 3占总体积的91% ,求: (1)平衡时有多少摩O 2转化? (2)平衡时混合气中SO 2的体积分数。
(3)SO 2的转化率。
(4)若保持与前相同的条件,改用20molSO 3代替O 2和SO 2,则达平衡时O 2的体积分数为多少?
【答案】(8分)解:同温,同压下,气体体积之比等于物质的量之比 O 2 + 2SO 2
2SO 3
起始 10 20 0 转化 x 2x 2x 平衡 10-x 20-2x 2x
(1)9.38 mol (2) 6% (3) 93.8% (4) 3% 【解析】略
20.(6分)向100 mL 1.5 mol /L 稀H 2SO 4中加入过量Mg 粉,充分反应后,滤去多余Mg 粉,滤液在t ℃下恒温蒸发,当滤液质量为72.0 g 时开始析出MgSO 4·xH 2O 晶体,当析出晶体12.3 g 时,剩下滤液48.0 g 。
通过计算请回答下列问题。
(1)生成标准状况下的气体体积(请写出计算过程); (2)开始析出MgSO 4·xH 2O 晶体时溶液的质量分数为 ; (3)MgSO 4·xH 2O 中的x= 。
【答案】(1)设:生成氢气x L H 2SO 4 → H 2 1mol 22.4L 0.15 mol x L
x =" 3.36 " 生成标准状况下的气体体积3.36 L (2分) (2)25% (2分) (3)7(2分) 【解析】略
五、简答题
21.金属钒主要用于冶炼特种钢和在化学工业、炼油工业中作催化剂,被誉为“合金的维生素”。
回收利用废钒催化剂(主要成分为V 2O 5、VOSO 4和二氧化硅)的工艺流程如下图所示。
(1) 粉碎的作用是_______,滤渣可用于_______(填用途)。
(2) 25时,取样进行实验分析,得到钒沉淀率和溶液pH 之间的关系如下表所示:
根据上表数据判断,加入氨水调节溶液pH 的最佳选择为_____;上述过滤操作过程中所需用到的玻璃仪器有__________。
(3)为了提高钒的浸出率,用酸浸使废钒催化剂中的V 2O 5转变成可溶于水的VOSO 4,酸浸过程中还原产物和氧化产物的物质的量之比为_______。
(4)完成并配平氧化过程中的离子方程式:_____ _____ClO 3-+ VO 2+
+ = VO 3+
+ Cl -
+ 。
(5)废钒催化剂中V 2O 5的质量分数为6%(原料中的所有钒已换算成V 2O 5)。
取100g 此废钒催
化剂按上述流程进行实验,当加入105 mL 0.1 mol·L -1
的KClO 3溶液时,溶液中的钒恰好被完全处理,假设以后各步钒没有损失,则该工业生产中钒的回收率是________。
【答案】 提高VOSO 4(可溶性钒化合物)的浸出率 制作光导纤维、建筑材料等(写出一种即
可得分) 1.7-1.8(或1.7或1.8) 漏斗、烧杯、玻璃棒 2:1 1 6 6H +
6 1 3H 2O 95.55% 【解析】(1)废钒催化剂中钒元素主要以难溶的V 2O 5和易溶的VOSO 4形式存在,粉碎的目的是提高VOSO 4的浸出率;水浸后过滤,得到含VOSO 4的滤液A 和沉淀V 2O 5、SiO 2;V 2O 5经酸浸溶解,形成含VO 2+的溶液,SiO 2不与硫酸反应,最后得到的滤渣为SiO 2,SiO 2可用于制作光导纤维、建筑材料等;(2)由表中数据可知钒沉淀率达最大值时溶液的pH 为1.
7 1.8;实验室焙烧固体需要的仪器主要有:酒精灯、坩埚、三脚架、泥三角、玻璃棒、坩埚钳;(3)酸浸是将废钒催化剂中的V 2O 5转变成可溶于水的VOSO 4,化学方程式
为:V 2O 5+NaSO 3+2H 2SO 4=2VOSO 4+2H 2O+Na 2SO 4,该反应中V 2O 5为氧化剂,Na 2SO 3为还原剂,故氧
化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1;(4)该反应中ClO 3-将VO 2+氧化为VO 3+
,而本身被还原为Cl -,离子方程式为:ClO 3-+6VO 2++6H +=6VO 3++Cl -+3H 2O ;(5)根据钒元素守恒及反应的化学方程式
得:KClO 36VO 3+3V 2O 5,则回收到的m(V 2O 5)="3×0.105" L×0.1 mol·L -1×182 g·mol -1
="5.733" g,故钒的回收率是
×100%=95.55%。
点睛:本题以工艺流程的形式考查了化学实验的基本操作、物质的制备及有关计算等,意在考查考生的计算能力和综合分析判断能力。