9溶液,前者溶液變藍,后者有黃色沉淀,說明溶液中含有碘單質和碘離子,則KI3溶液中可能存在平衡:II-+I2,D正確;答案選D。13.已知溶液顯酸性,溶液中存在以下平衡;①②向的溶液中分別加入以下物質,下列有關說法正確的是A.加入少量金屬Na,反應①平衡逆向移動,溶液中增大B.加入少量固體,則反應①平衡正向移動,的水解程度增大,酸性減弱C.加入少量NaOH溶液,、的值均增大D.加入氨水至中性,則【答案】C【解析】【詳解】A.加入少量金屬Na,Na與電離出的H+反應,促使反應②平衡正向移動,離子濃度減小,又促使反應①平衡逆向移動,反應①平衡逆向移動,反應②平衡正向移動,溶液中c()減小,A錯誤;B.加入少量固體,則反應①平衡正向移動,反應②平衡正向移動,溶液顯酸性,說明的電離程度大于水解程度,則溶液酸性增強,B錯誤;C.加入NaOH,與NaHSO3反應生成亞硫酸鈉和水,c()增大,c()減小,則增大,溶液堿性增強,增大,C正確;D.0.1mol?L-1的NaHSO3溶液中加入氨水至中性,溶液中存在物料守恒,即:c(Na+)=c()+c()+c(H2SO3),則c(Na+)>c()>c(H+)=c(OH-),D錯誤;答案選C。14.采用鈉堿法煙氣脫硫后的吸收液主要含NaHSO3和Na2SO3,用電解法可再生吸收液并回收硫,裝置如圖,下列說法錯誤的是
10A.石墨電極I接外電源的正極.B.出液1為再生吸收液,主要成分為Na2SO3和NaOHC陰極室每生成0.2molSO,需轉移0.4mol電子D.在中間室硫資源回收的主要反應為HSO+H+=SO2↑+H2O,SO+H+=HSO【答案】C【解析】【詳解】A.電極II上生成H2是發(fā)生的還原反應,應接電源負極,電極1應為陽極,接外電源的正極,A正確;B.陰極室消耗H+,OH-濃度增大,Na+穿過膜I,進入陰極室使NaOH濃度增大。同時可發(fā)生反應HSO3-+OH-=SO32-+H2O,使Na2SO3濃度增大,得再生吸收液主要成分為Na2SO3和NaOH,B正確;C.由陰極反應2H2O+2e-=H2↑+2OH-,陰極區(qū)反應HSO3-+OH-=SO32-+H2O可得生成0.2molSO32-再生吸收劑,轉移0.2mol電子,C錯誤;D.由于陽極應為2H2O-4e-=O2↑+4H+使中間區(qū)域酸性增強,發(fā)生反應HSO3-+H+=SO2↑+H2O,SO32-+H+=HSO3-,釋放SO2可回收硫,D正確;故選C。15.實驗室利用廢棄舊電池的銅帽(主要成分為鋅銅合金)回收Cu并制備ZnCl2的部分實驗過程如圖所示。下列說法正確的是A.“溶解”時Cu發(fā)生反應的離子方程式為2Cu+4H2O2+4H+=2Cu2++O2↑+6H2OB.因為升高溫度可以加快反應速率,所以“溶解”時適宜使用高溫
11C.用NaOH溶液“調節(jié)pH=2”可提高鋅粉的利用率D.將ZnCl2溶液加熱蒸干即可獲得無水ZnCl2【答案】C【解析】【分析】廢棄舊電池的銅帽(主要成分為鋅銅合金)回收Cu并制備ZnCl2的部分實驗過程中,先加入雙氧水、稀鹽酸,Zn轉化為ZnCl2,Cu轉化為CuCl2,所得溶液中含Zn2+、Cu2+、Cl-、H+,向溶液中加入適量NaOH溶液調節(jié)pH=2,再加入鋅粉將Cu2+置換為Cu,過濾得到Cu,所得濾液中主要成分為NaCl、ZnCl2,經過一系列操作后得到無水ZnCl2?!驹斀狻緼.“溶解”時Cu與過氧化氫和稀鹽酸發(fā)生氧化還原反應生成氯化銅和水,依據得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒可知,反應的離子方程式為:Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O,A錯誤;B.升高溫度能夠加快化學反應速率,但雙氧水受熱易分解、鹽酸受熱易揮發(fā),因此溶解過程中需在適宜的溫度下進行反應,B錯誤;C.加入NaOH溶液,可降低溶液中氫離子的濃度,防止置換時消耗過多鋅粉,提高鋅粉的利用率,C正確;D.ZnCl2為強酸弱堿鹽,加熱能夠促進Zn2+水解,因此需要在HCl的氣氛中進行加熱蒸干方可得到無水ZnCl2,D錯誤;答案選C。二、非選擇題:本題共4小題,共55分。16.和都是鈦的重要化合物,某化學興趣小組在實驗室對兩者的制備及性質進行探究。①制備。實驗室利用反應,在無水無氧條件下制備,裝置圖和有關信息如下:物質熔點/℃沸點/℃其他
12-2376與TiCl4互溶-25136遇潮濕空氣產生白霧請回答下列問題:(1)儀器B中盛裝的儀器名稱是___________。(2)請補充完整實驗步驟:①組裝儀器,②檢查裝置氣密性,③加裝藥品,④___________,⑤點燃酒精燈,⑥停止加熱,⑦停止通。(3)實驗結束后需要分離D中的液態(tài)混合物,該操作使用的主要玻璃儀器有___________(寫2個即可)。Ⅱ.制備并測定的質量分數(shù)。在中加水、加熱,水解得到沉淀,經過濾、水洗,再烘干、焙燒除去水分得到粉體。(4)一定條件下,將溶解并還原為,用標準溶液滴定至全部生成。滴定分析時,稱取上述試樣0.2g,消耗標準溶液20mL。則質量分數(shù)為___________。(5)配制標準溶液時,加入一定量的目的是抑制水解,現(xiàn)在實驗室中有一瓶98%的H2SO4(),要配制2.0mol/L的稀,請回答如下問題:需要量筒量取濃硫酸的體積為___________。在該配置實驗使用的玻璃儀器中有___________種(填阿拉伯數(shù)字)。(6)在用濃硫酸配制稀硫酸過程中,下列操作中會造成稀硫酸溶液質量分數(shù)偏小共有___________個(填阿拉伯數(shù)字)。A.在稀釋時,未恢復至室溫就轉移入容量瓶B.在稀釋過程中,有少量液體濺出C.在轉移過程中,燒杯和玻璃棒沒有進行洗滌D.在定容時,滴加蒸餾水超過刻度線,用滴管從容量瓶中小心取出多余液體至液體凹液面與刻度線相平E.用量筒量取一定體積的濃硫酸時,仰視讀數(shù)【答案】(1)錐形瓶(2)通入N2一段時間(3)蒸餾燒瓶、溫度計、冷凝管、錐形瓶等(4)80%(5)①.27.2mL②.5(6)3
13【解析】【分析】通過氮氣將裝置中空氣排出,防止TiCl4被氧化,A為干燥管,干燥氮氣,防止生成的TiCl4遇潮濕的氣體產生白霧;B裝置加熱使四氯化碳揮發(fā),C中裝置在加熱條件下,發(fā)生反應,CCl4、TiCl4熔點較低,D裝置使這兩種物質轉化為液態(tài),二者能互溶,應該采用蒸餾方法分離,E裝置連接空氣,盛放濃硫酸,干燥空氣,據此解答?!拘?詳解】儀器B中盛裝的儀器名稱是錐形瓶,故答案為:錐形瓶;【小問2詳解】對于氣體的制取性質實驗應該:組裝儀器、檢驗裝置氣密性、加裝藥品,發(fā)生反應,終止實驗時為防止倒吸,應先熄滅酒精燈,冷卻到室溫后再停止通入N2,故答案為:通入N2一段時間;【小問3詳解】D中的液態(tài)混合物為TiCl4與未反應的CCl4,二者互溶,但CCl4和TiCl4是兩種沸點差異較大的液體混合物,應該用蒸餾進行分離,該操作使用的主要玻璃儀器有蒸餾燒瓶、溫度計、冷凝管、錐形瓶等,故答案為:蒸餾燒瓶、溫度計、冷凝管、錐形瓶等;【小問4詳解】根據氧化還原反應中得失電子相等得二者的關系式,TiO2~,二氧化鈦的質量=0.1mol/L×0.02L×80g/mol=0.16g,TiO2試樣0.2g,其質量分數(shù)==80%,故答案為:80%;【小問5詳解】濃H2SO4的物質的量濃度=mol/L=18.4mol/L;根據稀釋定律,稀釋前后溶質的物質的量不變,設濃硫酸的體積為xmL,所以xmL×18.4mol/L=250mL×2.0mol/L,解得:x≈27.2,所以量取的濃硫酸體積是27.2mL;配制步驟有量取、稀釋、移液、洗滌、定容、搖勻等操作,一般用量筒量(用到膠頭滴管)量取,在燒杯中稀釋,冷卻后轉移到250mL容量瓶中,并用玻璃棒引流,當加水至液面距離刻度線1~2cm時,改用膠頭滴管滴加,所以需要的儀器為玻璃棒、燒杯、膠頭滴管、量筒、250mL容量瓶,故答案為:27.2mL;5;【小問6詳解】A.在稀釋時,未恢復至室溫就轉移入容量瓶,定容后冷卻,液面下降,體積偏小,稀硫酸溶液質量分數(shù)偏大,故A不符合題意;B.在稀釋過程中,有少量液體濺出,即由部分溶質損失,稀硫酸溶液質量分數(shù)偏小,故B符合題意;
14C.在轉移過程中,燒杯和玻璃棒沒有進行洗滌,則燒杯和玻璃棒上有部分溶質附著,即由部分溶質損失,稀硫酸溶液質量分數(shù)偏小,故C符合題意;D.在定容時,滴加蒸餾水超過刻度線,用滴管從容量瓶中小心取出多余液體,導致部分溶質損失,稀硫酸溶液質量分數(shù)偏小,故D符合題意;E.用量筒量取一定體積的濃硫酸時,仰視讀數(shù),濃硫酸的體積偏大,稀硫酸溶液質量分數(shù)偏大,故E不符合題意;故答案為:3。17.常溫下,濃度均為0.1mol/L的6種溶液的pH如表:序號abcdef溶質CH3COONaNaHCO3Na2CO3NaClONaCNNaAlO2pH8.89.711.610.311.111.3(1)上述溶液中的陰離子結合H+能力最弱的為_______。(填陰離子化學式)(2)NaAlO2溶液呈堿性的原因是_______(用化學方程式表示)。將溶液加熱蒸干最后得到的固體產物是_______;(3)結合表中數(shù)據分析,與0.1mol/L的CH3COONa溶液中水的電離程度相同的有_______(填字母代號)。A.pH=8.8的NaOH溶液B.pH=5.2的NH4Cl溶液C.pH=5.2的鹽酸D.0.1mol/L的NaCN溶液E.pH=8.8的Na2CO3溶液(4)將濃度均為0.1mol/L的b、c等體積混合,所得溶液中各離子濃度關系正確的有_______。A.c(Na+)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)B.2c(Na+)=3c(CO)+3c(HCO)+3c(H2CO3)C.c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3)D.c(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(OH-)E.c(Na+)>c(HCO)>c(CO)>c(OH-)>c(H+)F.c(Na+)>c(CO)>c(HCO)>c(H+)>c(OH-)(5)0.1mol/LHCl與0.1mol/LNa2CO3溶液等體積混合后溶液中各離子濃度大小關系為_______。
15(6)向NaCN溶液中通入少量CO2氣體發(fā)生反應的離子方程式為_______?!敬鸢浮浚?)CH3COO-(2)①.NaAlO2+2H2O?Al(OH)3+NaOH②.NaAlO2(3)BE(4)BDE(5)c(Na+)>c(Cl-)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+)>c(CO)(6)CN-+CO2+H2O=HCN+HCO【解析】【小問1詳解】越容易水解的鹽,代表水解生成的酸的酸性越弱,越容易結合氫離子,相同濃度的鈉鹽溶液,pH越大則鹽的水解程度越大,所以最易水解的鹽是碳酸鈉,所以最容易結合氫離子的陰離子是CO,反之,上述溶液中的陰離子結合H+能力最弱的為CH3COO-?!拘?詳解】NaAlO2是強堿弱酸鹽,偏鋁酸根離子水解使溶液呈堿性,化學方程式為:NaAlO2+2H2O?Al(OH)3+NaOH。將NaAlO2溶液加熱,促進水解,氫氧化鋁、氫氧化鈉濃度增大,反應生成偏鋁酸鈉,故蒸干最后得到的固體產物是NaAlO2;【小問3詳解】由表中數(shù)據可知,在常溫下,0.1mol/L的CH3COONa溶液的pH=8.8,促進水的電離,c(H+)=10-8.8mol/L,由水電離產生的氫氧根離子濃度為10-5.2mol/L,而由水電離產生的氫離子濃度與由水電離產生氫氧根離子濃度相等,則由水電離產生的氫離子濃度也為10-5.2mol/L:A.pH=8.8的NaOH溶液,抑制水的電離,A錯誤;B.pH=5.2的NH4Cl溶液,促進水的電離,水電離產生的氫離子或氫氧根離子濃度為10-5.2mol/L,B正確;C.pH=5.2的鹽酸,抑制水的電離,C錯誤;D.0.1mol/L的NaCN溶液pH=11.1,促進水的電離,水電離產生的氫離子或氫氧根離子濃度為10-2.9mol/L,D錯誤;E.pH=8.8的Na2CO3溶液,促進水的電離,水電離產生的氫離子或氫氧根離子濃度為10-5.2mol/L,E正確;答案選BE?!拘?詳解】將濃度均為0.1mol/L的NaHCO3、Na2CO3等體積混合,鈉離子的物質的量與碳原子的物質的量之比為
163:2,則物料守恒:2c(Na+)=3c(CO)+3c(HCO)+3c(H2CO3),溶液呈電中性,有電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(OH-),則:A.依據物料守恒有:2c(Na+)=3c(CO)+3c(HCO)+3c(H2CO3),A錯誤;B.依據物料守恒有:2c(Na+)=3c(CO)+3c(HCO)+3c(H2CO3),B正確;C.物料守恒:2c(Na+)=3c(CO)+3c(HCO)+3c(H2CO3),電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(OH-),兩式聯(lián)立有質子守恒:c(CO)+2c(OH-)=2c(H+)+c(HCO)+3c(H2CO3),C錯誤;D.依據電荷守恒有:c(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(OH-),D正確;E.混合溶液呈堿性,碳酸根離子水解程度大于碳酸氫根離子,故混合溶液中離子濃度c(Na+)>c(HCO)>c(CO)>c(OH-)>c(H+),E正確;F.混合溶液呈堿性,碳酸根離子水解程度大于碳酸氫根離子,故混合溶液中離子濃度c(Na+)>c(HCO)>c(CO)>c(OH-)>c(H+),F(xiàn)錯誤;答案選BDE?!拘?詳解】0.1mol/LHCl與0.1mol/LNa2CO3溶液等體積混合后所得0.05mol/LNaCl與0.05mol/LNaHCO3混合溶液;溶液呈堿性,因碳酸氫根離子水解程度大于電離程度,故各離子濃度大小關系為:c(Na+)>c(Cl-)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+)>c(CO)?!拘?詳解】等濃度的上述鹽溶液,水解程度越大,溶液pH越大,對應酸的酸的酸性越弱,則有酸性:H2CO3>HCN>HCO,則向NaCN溶液中通入少量CO2氣體發(fā)生反應的離子方程式為:CN-+CO2+H2O=HCN+HCO。18.鐵及其化合物在處理工業(yè)廢水、廢氣過程中發(fā)揮著重要作用。
17(1)用鐵的化合物除硫化氫:2[Fe(CN)6]3-+2+HS-=2[Fe(CN)6]4-+2+S↓,可通過圖1使[Fe(CN)6]3-再生,電解時,陽極的電極反應式為_______;電解過程中陰極區(qū)溶液的pH_______(填“變大”、“變小”或“不變")。(2)以鐵為電極電解除鉻,如圖2已知:+H2O=2+2H+氧化性:>①電解過程中主要反應之一:+6Fe2++17H2O=2Cr(OH)3↓+6Fe(OH)3↓+10H+;氣體a主要成分_______。②電解過程中,不同pH時,通電時間與Cr元素的去除率關系如圖3所示,pH=10相比pH=4,Cr元素的去除率偏低的原因可能是_______。(3)高鐵酸鉀(K2FeO4)除錳已知:K2FeO4具有強氧化性,極易溶于水①在酸性條件下,能與廢水中的Mn2+反應生成Fe(OH)3和MnO2沉淀來除錳,該反應的離子方程式_______。②用K2FeO4處理1L50mg/L的含Mn2+廢水,Mn元素的去除率與K2FeO4量的關系如圖4所示,當K2FeO4超過20mg時,Mn元素的去除率下降的原因可能是_______。
18【答案】①.②.變大③.H2④.pH值升高,轉化為,氧化能力減弱,使鉻元素難以被還原,從而去除率下降⑤.⑥.隨著K2FeO4增加,Mn2+被氧化成高價態(tài)的可溶性離子留在溶液中【解析】【分析】【詳解】(1)可通過圖1使[Fe(CN)6]3-再生,即電解時,[Fe(CN)6]4-生成[Fe(CN)6]3-,F(xiàn)e元素化合價由+2價升高為+3價,則陽極的電極反應式為;電解過程中陰極反應為,陰極區(qū)溶液的pH變大;(2)①以鐵為電極電解除鉻,電解過程中主要反應之一:+6Fe2++17H2O=2Cr(OH)3↓+6Fe(OH)3↓+10H+,則Fe作陽極,發(fā)生反應,F(xiàn)e2+將還原生成Cr(OH)3、Fe(OH)3沉淀,陰極發(fā)生反應,則氣體a主要成分是H2;②pH值升高,+H2O=2+2H+的平衡正向移動,生成,氧化能力減弱,使鉻元素難以被還原,從而去除率下降;(3)①在酸性條件下,K2FeO4能與廢水中的Mn2+反應生成Fe(OH)3和MnO2沉淀來除錳,根據得失電子守恒、電荷守恒、元素守恒配平該反應的離子方程式為;②K2FeO4具有強氧化性,隨著K2FeO4增加,K2FeO4將Mn2+氧化成更高價態(tài)的可溶性離子留在溶液中,Mn元素的去除率下降。19.軟錳礦的主要成分為MnO2,含少量Al2O3和SiO2。閃鋅礦主要成分為ZnS,含少量FeS、CuS、CdS雜質。現(xiàn)以軟錳礦和閃鋅礦為原料制備MnO2和Zn,其簡化流程如下(中間產物的固體部分已經略去)已知:Ⅰ.礦石中所有金屬元素在濾液A中均以離子形式存在。Ⅱ.各種金屬離子完全沉淀的pH如下表:Zn2+Mn2+Fe2+Fe3+Al3+
19pH8.010.19.03.24.7回答下列問題:(1)步驟①中發(fā)生多個反應,其中MnO2、FeS與硫酸共熱時有淡黃色物質析出,溶液變?yōu)樽攸S色,寫出MnO2、FeS與硫酸共熱發(fā)生反應的化學方程式______。(2)步驟③中MnO2的其作用是______,另外一種物質X可以是______。A.MgCO3B.ZnOC.MnCO3D.Cu(OH)2(3)MnO2與Li構成LiMnO2,它可作為某鋰離子電池的正極材料,電池反應方程式為:Li1-xMnO2+LixC6=LiMnO2+6C,寫出該鋰離子電池的正極電極反應式______。MnO2可做超級電容器材料,用惰性電極電解MnSO4溶液可制得MnO2,其陽極的電極反應式是______.(4)已知:H2S的電離常數(shù)K1=1.3×10-7,K2=7.0×10-15,在廢水處理領域中常用H2S將Mn2+轉化為MnS除去,向含有0.020mol·L-1Mn2+廢水中通入一定量的H2S氣體,調節(jié)溶液的pH=a,當HS―濃度為1.0×10-4mol·L-1時,Mn2+開始沉淀,則a=______。[已知:Ksp(MnS)=1.4×10-15]【答案】①.3MnO2+2FeS+6H2SO4Fe2(SO4)3+3MnSO4+2S↓+6H2O②.將Fe2+氧化為Fe3+③.BC④.Li1-xMnO2+xLi++xe-=LiMnO2⑤.Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+⑥.5【解析】【詳解】(1)步驟①,MnO2、FeS與硫酸共熱時析出淡黃色物質為硫,溶液變?yōu)樽攸S色,MnO2、FeS與硫酸共熱發(fā)生反應的化學方程式為3MnO2+2FeS+6H2SO4Fe2(SO4)3+3MnSO4+2S↓+6H2O,故答案為3MnO2+2FeS+6H2SO4Fe2(SO4)3+3MnSO4+2S↓+6H2O;(2)步驟③中MnO2的作用是將將Fe2+氧化為Fe3+,便與后續(xù)操作中除去,另外一種物質X的作用是調節(jié)溶液的pH,使Fe3+沉淀,為了不引入新的雜質,可以使用ZnO、MnCO3,不能使用MgCO3和Cu(OH)2,故答案為將Fe2+氧化為Fe3+;BC;(3)根據電池反應方程式:Li1-xMnO2+LixC6=LiMnO2+6C,該鋰離子電池的正極電極反應式為Li1-xMnO2+xLi++xe-=LiMnO2,MnO2可做超級電容器材料,用惰性電極電解MnSO4溶液可制得MnO2,其陽極的電極反應式為Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+,故答案為Li1-xMnO2+xLi++xe-=LiMnO2;Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+;(4)當Qc=Ksp(MnS)時開始沉淀,所以c(S2-)===0.7×10-13mol/L,根據H2S的電離常數(shù)K2=7.0×10―15,K2===7.0×10―15=1.0×10―5
20,pH=5,故答案為5。
21