1、2016 年 内 蒙 古 鄂 尔 多 斯 市 高 考 一 模 试 卷 化 学一 、 选 择 题1.8.12 天 津 港 爆 炸 事 件 原 因 是 库 存 了 大 量 硝 酸 铵 、 剧 毒 物 氰 化 钠 (NaCN)、 金 属 钠 和 镁 等 化 学 品 ， 下列 说 法 正 确 的 是 ( )A.NaCN 中 碳 元 素 的 化 合 价 为 +4， 是 含 碳 的 化 合 物 ， 因 此 属 于 有 机 物B.硝 酸 铵 本 身 既 具 有 氧 化 性 又 具 有 还 原 性 ， 受 热 或 撞 击 易 发 生 爆 炸C.爆 炸 发 生 引 发 大 火 ， 可 以 用 大 量 水 灭 火
2、D.为 防 止 中 毒 ， 可 用 H2O2将 NaCN 还 原 为 无 毒 物 质解 析 ： A.NaCN 中 钠 元 素 化 合 价 +1 价 ， 氮 元 素 化 合 价 3 价 ， 则 化 合 价 代 数 和 为 0 计 算 ， +1+x 3=0，x=+2， NaCN 虽 然 含 有 碳 元 素 ， 但 是 NaCN 的 性 质 和 无 机 物 相 似 ， 把 它 们 归 入 无 机 物 ， 故 A 错 误 ；B.硝 酸 铵 转 化 N 元 素 的 化 合 价 分 别 为 3、 +5 价 ， 则 硝 酸 铵 本 身 具 有 氧 化 还 原 性 ， 受 热 或 撞 击 分 解生 成 气 体
3、 而 易 发 生 爆 炸 ， 故 B 正 确 ； C.Na 与 水 反 应 生 成 氢 气 ， 氢 气 可 燃 烧 ， 则 爆 炸 发 生 引 发 大 火 ， 不 能 用 大 量 水 灭 火 ， 故 C 错 误 ；D.氰 化 钠 、 过 氧 化 氢 发 生 氧 化 还 原 反 应 ， 发 生 的 离 子 反 应 为 2CN +5H2O22HCO3 +N2+4H2O， H2O2将 NaCN 氧 化 为 无 毒 物 质 ， 故 D 错 误 。答 案 ： B2.我 国 科 学 家 屠 呦 呦 因 发 现 治 疗 疟 疾 的 特 效 药 青 蒿 素 而 获 诺 贝 尔 生 理 医 学 奖 。 青 蒿
4、素 的 结 构 如 图 所示 ， 有 关 青 蒿 素 的 说 法 不 正 确 的 是 ( )A.青 蒿 素 分 子 式 为 C 15H22O5B.青 蒿 素 分 子 内 的 过 氧 基 团 是 对 付 疟 原 虫 的 核 心 基 团C.青 蒿 素 能 够 发 生 水 解 反 应D.青 蒿 素 分 子 中 有 6 个 手 性 碳 原 子解 析 ： A.由 结 构 简 式 可 知 青 蒿 素 的 分 子 式 为 C15H22O5， 故 A 正 确 ；B.含 有 过 氧 键 ， 具 有 强 氧 化 性 ， 可 用 于 对 付 疟 原 虫 ， 故 B 正 确 ；C.含 有 酯 基 ， 可 发 生 水
5、解 反 应 ， 故 C 正 确 ；D.碳 原 子 连 接 4 个 不 同 的 原 子 或 原 子 团 为 手 性 碳 原 子 ， 如 图 所 示 ： ，共 7 个 ， 故 D 错 误 。答 案 ： D3.NA代 表 阿 伏 加 德 罗 常 数 的 值 ， 下 列 叙 述 正 确 的 是 ( )A.24 克 金 刚 石 中 含 有 的 碳 碳 键 数 目 为 4NAB.50mL18.4molL 1浓 硫 酸 与 足 量 铜 微 热 反 应 ， 生 成 SO2分 子 的 数 目 为 0.46NAC.1L1molL 1饱 和 FeCl3溶 液 滴 入 沸 水 中 完 全 水 解 生 成 Fe(OH)
6、3胶 体 粒 子 数 为 NAD.120 克 熔 融 的 NaHSO4中 含 有 的 离 子 数 为 3NA 解 析 ： A、 24g 金 刚 石 的 物 质 的 量 为 2mol， 而 1mol 金 刚 石 中 含 2mol 碳 碳 键 ， 故 2mol 金 刚 石 中 含 4NA条 碳 碳 键 ， 故 A 正 确 ；B、 铜 只 能 与 浓 硫 酸 反 应 ， 与 稀 硫 酸 不 反 应 ， 故 浓 硫 酸 变 稀 后 反 应 即 停 止 ， 即 硫 酸 不 能 反 应 完 全 ， 生成 的 二 氧 化 硫 分 子 小 于 0.46NA个 ， 故 B 错 误 ；C、 一 个 氢 氧 化 铁
7、 胶 粒 是 多 个 氢 氧 化 铁 的 聚 集 体 ， 故 生 成 的 胶 粒 的 个 数 小 于 NA个 ， 故 C 错 误 ；D、 120g 熔 融 的 NaHSO4的 物 质 的 量 为 1mol， 而 在 熔 融 状 态 下 ， 其 只 能 电 离 出 钠 离 子 和 硫 酸 氢 根 离子 ， 故 1mol 熔 融 的 NaHSO4含 有 的 离 子 为 2NA个 ， 故 D 错 误 。答 案 ： A4.图 是 部 分 短 周 期 元 素 最 高 价 氧 化 物 对 应 水 化 物 的 等 物 质 的 量 浓 度 稀 溶 液 pH 与 原 子 序 数 的 关 系 图 ，Z 的 氧 化
8、 物 是 两 性 氧 化 物 ， 下 列 说 法 错 误 的 是 ( ) A.X 与 Y 组 成 的 两 种 化 合 物 中 阴 、 阳 离 子 的 个 数 比 均 为 1： 2B.W、 R 两 种 元 素 对 应 的 简 单 离 子 都 能 影 响 水 的 电 离 平 衡C.由 X、 Y、 Z 三 种 元 素 组 成 的 化 合 物 ， 其 水 溶 液 显 碱 性D.工 业 上 用 电 解 熔 融 的 Z 和 X 组 成 的 化 合 物 来 制 取 Z 的 单 质解 析 ： 均 为 短 周 期 元 素 ， Y、 Z 的 最 高 价 氧 化 物 对 应 水 化 物 呈 碱 性 ， Z 的 氧
9、化 物 是 两 性 氧 化 物 ， Z 为Al， 则 Y 为 Na； W、 R 的 最 高 价 氧 化 物 对 应 水 化 物 呈 酸 性 ， 由 溶 液 pH 及 原 子 序 数 ， 可 推 知 W 为 S、R 为 Cl， 由 横 坐 标 原 子 序 数 关 系 可 知 X 为 O 元 素 ，A.X 与 Y 形 成 的 化 合 物 是 Na2O、 Na2O2， 这 两 种 氧 化 物 中 阴 阳 离 子 个 数 比 都 是 1： 2， 故 A 正 确 ；B.Cl 离 子 不 发 生 水 解 ， 不 能 影 响 水 的 电 离 平 衡 移 动 ， 故 B 错 误 ；C.由 X、 Y、 Z 三
10、种 元 素 组 成 的 化 合 物 为 NaAlO2， 为 强 碱 弱 酸 盐 ， 水 解 呈 碱 性 ， 故 C 正 确 ；D.工 业 用 电 解 氧 化 铝 的 方 法 冶 炼 铝 ， 故 D 正 确 。答 案 ： B5.某 链 状 含 单 官 能 团 的 有 机 物 X 只 含 碳 、 氢 、 氧 三 种 元 素 ， 其 蒸 气 的 密 度 是 相 同 条 件 下 NH3的 6 倍 ，则 X 含 有 的 同 分 异 构 体 有 ( )A.7 种B.9 种C.11 种D.13 种解 析 ： 该 有 机 物 相 对 分 子 质 量 为 176=102， 相 对 质 量 为 44， 其 余 相
11、 对 分 子 质 量 为 58， 为 C4H10，(1)C5H10O2属 于 羧 酸 的 同 分 异 构 体 为 丁 烷 中 的 1 个 H 原 子 被 COOH 夺 取 ， 即 由 丁 基 与 COOH 构成 ， 其 同 分 异 构 体 数 目 与 丁 基 异 构 数 目 相 等 ， C4H9有 4 种 结 构 ， 分 别 为 ： CH3 CH2 CH2 CH2 、 CH3 CH2 CH(CH3) 、 (CH3)2CH CH2 、 (CH3)3C ， 即 有 4 种 羧 酸 ；(2)若 该 有 机 物 为 酯 ， 分 子 式 为 C5H10O2的 酯 为 饱 和 一 元 酯 ， 形 成 酯
12、的 羧 酸 与 醇 的 碳 原 子 总 数 为 5，讨 论 羧 酸 与 醇 含 有 的 碳 原 子 ， 进 行 书 写 判 断 ：若 为 甲 酸 和 丁 醇 酯 化 ， 丁 醇 有 4 种 ， 形 成 的 酯 有 四 个 ：HCOOCH2CH2CH2CH3、 HCOOCH2CH(CH3)2、 HCOOCH(CH3)CH2CH3、 HCOOC(CH3)3；若 为 乙 酸 和 丙 醇 酯 化 ， 丙 醇 有 2 种 ， 形 成 的 酯 有 2 个 ： CH3COOCH2CH2CH3、 CH3COOCH(CH3)2；若 为 丙 酸 和 乙 醇 酯 化 ， 丙 酸 有 1 种 ， 形 成 的 酯 有
13、1 个 ： CH 3CH2COOCH2CH3；若 为 丁 酸 和 甲 醇 酯 化 ， 丁 酸 有 2 中 ， 形 成 的 酯 有 2 个 ： CH3CH2CH2COOCH3、 (CH3)2CHCOOCH3.故 有 9 种 。 所 以 分 子 中 含 有 的 同 分 异 构 体 共 有 13 种 。答 案 ： D6.氯 气 对 水 杀 菌 消 毒 体 系 中 起 杀 菌 作 用 的 主 要 是 HClO。 25 时 氯 气 氯 水 体 系 中 存 在 以 下 平 衡 关 系 ：Cl2(g)Cl2(aq) K1=10 1.2Cl2(aq)+H2OHClO+H+Cl K2=10 3.425 时 ，
14、将 Cl2缓 慢 通 入 水 中 至 饱 和 ， 然 后 向 所 得 饱 和 氯 水 中 滴 加 0.1molL 1的 NaOH 溶 液 ， 溶 液pH 变 化 的 曲 线 如 图 所 示 。 下 列 叙 述 正 确 的 是 ( )A.用 氯 气 对 水 杀 菌 消 毒 ， 夏 季 要 比 冬 季 好B.Cl 2(g)+H2OHClO+H+Cl K=10 4.6C.图 中 点 所 示 溶 液 中 ， c(Na+)=c(Cl )D.图 中 点 所 示 溶 液 中 水 的 电 离 程 度 大 于 点 所 示 溶 液 中 水 的 电 离 程 度解 析 ： A、 次 氯 酸 不 稳 定 ， 所 以 冬
15、 季 比 夏 季 好 ， 故 A 错 误 ；B、 Cl2(g)Cl2(aq) K1=10 1.2Cl2(aq)+H2OHClO+H+Cl K2=10 3.4， 所 以 Cl2(g)+H2OHClO+H+Cl ， K=K1K2=10 4.6， 故 B正 确 ；C、 点 溶 液 中 溶 质 为 NaCl、 NaClO、 HClO， 溶 液 呈 中 性 ， 则 c(H+)=c(OH )， 根 据 电 荷 守 恒 得c(H+)+c(Na+)=c(Cl )+c(ClO )+c(OH )， 所 以 c(Na+)=c(Cl )+c(ClO )， 由 电 子 转 移 守 恒 c(Cl )=c(ClO )+c(
16、HClO)， 所 以 c(Na+)=c(HClO)+2c(ClO )， 故 C 错 误 ；D、 PH 值 越 小 酸 性 越 强 ， 水 的 电 离 程 度 越 小 ， 所 以 点 所 示 溶 液 中 水 的 电 离 程 度 小 于 点 所 示 溶液 中 水 的 电 离 程 度 ， 故 D 错 误 。答 案 ： B7.下 列 实 验 方 案 中 能 达 到 实 验 目 的 是 ( )选 项 实 验 目 的 实 验 方 案A 检 验 乙 烯 的 生 成 将 乙 醇 与 浓 硫 酸 共 热 制 得 的 气 体 直 接 通 入 酸 性KMnO 4溶 液 中 观 察 溶 液 是 否 褪 色B 证 明
17、Ksp(AgCl) Ksp(AgI) 向 盛 有 1mL0.01molL 1AgNO3溶 液 的 试 管 中 滴 加5 滴 0.01molL 1NaCl 溶 液 ， 有 白 色 沉 淀 生 成 ， 再向 其 中 滴 加 0.01molL 1NaI 溶 液 ， 产 生 黄 色 沉 淀C 检 验 CO 还 原 Fe2O3得 到 的黑 色 固 体 中 有 没 有 Fe3O4 将 CO 还 原 Fe2O3得 到 的 黑 色 固 体 加 入 盐 酸 溶 解 后再 加 入 KSCN 溶 液 观 察 溶 液 是 否 变 红D 证 明 盐 类 水 解 是 吸 热 反 应 在 醋 酸 钠 溶 液 中 滴 入 酚
18、 酞 溶 液 ， 加 热 后 红 色 加 深A.AB.BC.CD.D解 析 ： A.因 乙 醇 易 挥 发 ， 生 成 的 乙 烯 中 含 有 乙 醇 ， 乙 醇 可 被 酸 性 高 锰 酸 钾 氧 化 ， 不 能 证 明 乙 烯 与 高锰 酸 钾 反 应 的 性 质 ， 故 A 错 误 ；B.硝 酸 银 过 量 ， 不 能 比 较 溶 度 积 大 小 ， 应 在 氯 化 银 饱 和 溶 液 中 加 入 KI 证 明 ， 故 B 错 误 ；C.如 氧 化 铁 过 量 ， 则 不 能 判 断 ， 故 C 错 误 ； D.醋 酸 钠 水 解 呈 碱 性 ， 在 醋 酸 钠 溶 液 中 滴 入 酚
19、酞 溶 液 ， 加 热 后 红 色 加 深 ， 说 明 溶 液 碱 性 增 强 ， 可 证明 盐 类 水 解 是 吸 热 反 应 ， 故 D 正 确 。答 案 ： D三 、 非 选 择 题 8.对 PM2.5、 SO2、 NOx 等 进 行 研 究 ， 有 助 于 了 解 雾 霾 和 减 弱 雾 霾 的 影 响 。 请 回 答 下 列 问 题 ：(1)对 PM2.5 样 本 用 蒸 馏 水 处 理 制 成 待 测 试 样 。 若 测 得 该 试 样 所 含 水 溶 性 无 机 离 子 的 化 学 组 分 及 其 平均 浓 度 如 表 ：离 子 K+ Na+ NH4+ SO42 NO3 Cl浓
20、度 (molL 1) 410 6 610 6 210 5 410 5 310 5 210 5根 据 表 中 数 据 计 算 PM2.5 试 样 的 pH 为 。解 析 ： (1)根 据 溶 液 呈 电 中 性 的 原 理 可 得 c(H+)+c(K+)+c(Na+)+c(NH4+)=2c(SO42 )+c(NO3 )+c(Cl )， 将各 个 数 值 代 入 上 述 式 子 可 得 c(H+)=1.010 4mol/L， 所 以 pH= lg1.010 4=4。答 案 ： 4(2)为 了 减 少 污 染 ， 可 对 含 SO2的 烟 气 进 行 洗 涤 ， 以 下 物 质 可 作 洗 涤 剂
21、的 是 。A.BaCl2B.Ca(OH)2C.HNO3D.NaHSO3解 析 ： A.BaCl2与 二 氧 化 硫 不 反 应 ， 不 能 吸 收 二 氧 化 硫 ， 故 A 不 选 ；B.Ca(OH)2为 碱 能 够 与 二 氧 化 硫 反 应 生 成 亚 硫 酸 钙 和 水 ， 能 够 吸 收 二 氧 化 硫 ， 故 B 选 ；C.HNO 3能 够 氧 化 二 氧 化 硫 生 成 硫 酸 ， 本 身 被 还 原 为 一 氧 化 氮 ， 一 氧 化 氮 有 毒 ， 能 够 引 起 环 境 污 染 ，故 C 不 选 ；D.NaHSO3与 二 氧 化 硫 不 反 应 ， 不 能 用 来 吸 收
22、二 氧 化 硫 ， 故 D 不 选 。答 案 ： B(3)NOx是 汽 车 尾 气 中 的 主 要 污 染 物 之 一 ， 在 汽 车 尾 气 系 统 中 安 装 催 化 转 化 器 ， 可 有 效 降 低 NOX的 排放 。当 尾 气 中 空 气 不 足 时 ， NOX在 催 化 转 化 器 中 被 还 原 成 N2排 出 ， 已 知 信 息 如 下 ：N2(g)+O2(g)2NO(g) H1=+180kJ/mol2C(s)+O2(g)2CO(g) H2= 222kJ/molC(s)+O 2(g)CO2(g) H3= 394kJ/mol则 NO(g)与 CO(g)进 行 催 化 转 化 的
23、热 化 学 方 程 式 为 。当 尾 气 中 空 气 过 量 时 ， 催 化 转 化 器 中 的 金 属 氧 化 物 吸 收 NOX生 成 硝 酸 盐 ， 然 后 将 硝 酸 盐 溶 于 水 ， 可用 电 化 学 降 解 来 治 理 水 中 硝 酸 盐 的 污 染 ， 在 酸 性 条 件 下 ， 电 解 NO3 的 原 理 如 图 所 示 ： 写 出 阴 极 电 极反 应 式 。解 析 ： N 2(g)+O2(g)2NO(g) H1=+180kJ/mol2C(s)+O2(g)2CO(g) H2= 222kJ/molC(s)+O2(g)CO2(g) H3= 394kJ/mol2 得 2NO(g)
24、+2CO(g)=N2(g)+CO2(g) H， 依 据 盖 斯 定 律 可 知 ： H=2 H3 H2 H1= 746KJ/mol；由 图 示 知 Ag Pt 电 极 为 阴 极 ， 在 阴 极 反 应 是 NO3 得 电 子 发 生 还 原 反 应 生 成 N2， 利 用 电 荷 守 恒 与 原子 守 恒 知 有 H2O 参 与 反 应 且 有 水 生 成 ， 所 以 阴 极 上 发 生 的 电 极 反 应 式 为 ： 2NO3 +12H+10e=N2+6H2O。答 案 ： 2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+CO2(g) H 746KJ/mol2NO3 +10e +12H+=6H2O+
25、N2 9.已 知 ： N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H= 92.4kJ/mol25 时 ， 有 体 积 均 为 2L 的 甲 、 乙 两 个 相 同 的 密 闭容 器 ， 向 甲 容 器 中 加 入 1molN2和 3molH2， 经 过 3min 在 25 下 达 到 平 衡 时 放 出 Q1kJ 的 热 量 ； 向 乙容 器 中 加 入 2molNH3， 一 段 时 间 后 在 25 下 达 到 平 衡 时 吸 收 Q2kJ 的 热 量 ， 且 Q1=3Q2。(1)下 列 情 况 表 明 反 应 已 达 到 平 衡 状 态 的 有 。A.气 体 的 密 度 不 再 变 化B.断
26、裂 1molNN 键 的 同 时 断 裂 6molN HC.气 体 的 平 均 相 对 分 子 质 量 不 再 变 化D.氮 气 的 生 成 速 率 与 氨 气 的 生 成 速 率 相 等解 析 ： A、 气 体 的 密 度 等 于 质 量 和 体 积 的 比 值 ， 始 终 是 一 个 定 值 ， 密 度 不 再 变 化 的 状 态 不 一 定 平 衡 ，故 错 误 ；B、 断 裂 1molNN 键 的 同 时 断 裂 6molN H 键 ， 而 断 裂 1molNN 键 会 生 成 6molN H 键 ， 氨 气 的生 成 与 消 耗 速 率 相 等 ， 反 应 到 达 平 衡 ， 故 正
27、 确 ；C、 混 合 气 体 总 质 量 不 变 ， 随 反 应 进 行 混 合 气 体 物 质 的 量 发 生 变 化 ， 平 均 相 对 分 子 质 量 发 生 变 化 ， 则 气 体 的 平 均 相 对 分 子 质 量 不 再 变 化 ， 说 明 到 达 平 衡 ， 故 正 确 ；D.氮 气 的 生 成 速 率 与 氨 气 的 生 成 速 率 相 等 ， 不 能 说 明 正 逆 反 应 速 率 相 等 ， 故 D 错 误 。答 案 ： BC(2)Q2= kJ解 析 ： 甲 与 乙 为 完 全 等 效 平 衡 ， 平 衡 时 相 同 组 分 的 物 质 的 量 相 等 ， 各 组 分 起
28、始 物 质 的 量 等 于 化 学 计量 数 ， 故 Q2+Q1=92.4， 平 衡 时 Q1=3Q2， 联 立 解 得 Q2=23.1kJ。答 案 ： 23.1(3)甲 容 器 中 达 到 平 衡 时 ， H2的 平 均 反 应 速 率 为 mol/(Lmin)； 达 到 平 衡 后 ， 若 再 向 甲 容 器中 加 入 0.25molN 2、 0.75molH2、 1.5molNH3， 经 过 一 段 时 间 在 25 下 重 新 达 到 平 衡 ， 则 平衡 。解 析 ： 平 衡 时 Q1=3Q2， 由 于 Q2+Q1=92.4kJ， 故 Q1=69.3kJ， 则 甲 中 转 化 的 氮
29、 气 为 =0.75mol，则 ： N2(g)+3H2(g)2NH3(g)起 始 量 (mol)： 1 3 0转 化 量 (mol)： 0.75 2.25 1.5平 衡 量 (mol)： 0.25 0.75 1.5则 v(H 2)= =0.375mol/(L。 min)，达 平 衡 后 ， 再 向 甲 容 器 中 加 入 0.25molN2、 0.75molH2、 1.5molNH3， 等 效 为 在 原 平 衡 基 础 上 增 大 压 强 ，正 反 应 为 气 体 体 积 减 小 的 反 应 ， 平 衡 正 向 进 行 。答 案 ： 0.0375 正 反 应 方 向10.目 前 污 水 处
30、理 厂 用 新 型 高 效 絮 凝 剂 碱 式 硫 酸 铁 Fe(OH)SO4来 处 理 水 中 的 悬 浮 颗 粒 物 ， 采 用 微 生 物燃 料 电 池 使 水 中 的 有 机 物 变 成 二 氧 化 碳 ， 从 而 使 污 水 得 到 净 化 。I.工 业 上 利 用 废 铁 屑 (含 少 量 氧 化 铝 、 氧 化 铁 等 )生 产 碱 式 硫 酸 铁 的 工 艺 流 程 如 图 1： 已 知 ： 25 时 部 分 阳 离 子 以 氢 氧 化 物 形 式 沉 淀 时 溶 液 的 pH 见 表 ：沉 淀 物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Al(OH)3开 始 沉 淀 2.3 7.5
31、3.4完 全 沉 淀 3.2 9.0 4.4回 答 下 列 问 题 ：加 入 少 量 NaHCO3的 目 的 是 调 节 pH 在 范 围 内 ， 使 溶 液 中 沉 淀 。若 沉 淀 完 全 时 溶 液 中 金 属 离 子 浓 度 为 1.010 5mol/L， 则 KspFe(OH)2= 。在 实 际 生 产 中 ， 反 应 常 同 时 通 入 O2以 减 少 NaNO2的 用 量 ， 若 标 况 下 有 33.6LO2参 与 反 应 ， 则 相当 于 节 约 NaNO2的 物 质 的 量 为 。该 生 产 碱 式 硫 酸 铁 的 工 艺 过 程 中 存 在 的 明 显 缺 点 是 。解
32、析 ： 废 铁 屑 中 含 少 量 氧 化 铝 、 氧 化 铁 等 ， 将 过 量 废 铁 屑 加 入 稀 硫 酸 中 ， 发 生 反 应Fe+H 2SO4=FeSO4+H2、 Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O、 Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O、Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4， 然 后 反 应 I 中 加 入 NaHCO3并 搅 拌 ， 调 节 溶 液 的 pH， 发 生 反 应 Al3+3HCO3 =Al(OH)3+3CO2， 所 以 滤 渣 中 成 分 是 Al(OH)3， 过 滤 得 到 硫 酸 亚 铁 ， 向 硫 酸 亚 铁 溶 液
33、 中 加 入 稀 硫酸 和 NaNO2， 酸 性 条 件 下 ， NaNO2和 FeSO4发 生 氧 化 还 原 反 应 生 成 铁 离 子 、 NO， 将 溶 液 蒸 发 浓 缩 、过 滤 得 到 碱 式 硫 酸 铁 。根 据 氢 氧 化 物 沉 淀 需 要 的 pH 知 ， 在 pH 在 4.4 7.5 之 间 将 铝 离 子 转 化 为 Al(OH)3沉 淀 ， 而 亚 铁 离 子不 能 生 成 沉 淀 ， 所 以 条 件 溶 液 的 pH 范 围 为 4.4 7.5 之 间 。因 为 氢 氧 化 亚 铁 沉 淀 完 全 时 pH 值 为 9， 所 以 若 沉 淀 完 全 时 溶 液 中
34、 金 属 离 子 浓 度 为 1.010 5mol/L，则 KspFe(OH)2=1.010 5(10 14+9)2=1.010 15。根 据 电 子 得 失 守 恒 可 知 ， 通 入 O2相 当 于 NaNO2的 用 量 的 关 系 为 O2 4NaNO2， 若 标 况 下 有 33.6LO2即 为 1.5mol 参 与 反 应 ， 则 相 当 于 节 约 NaNO2的 物 质 的 量 为 6mol。该 生 产 碱 式 硫 酸 铁 的 工 艺 过 程 中 ， 由 于 用 亚 硝 酸 盐 氧 化 亚 铁 离 子 会 产 生 一 氧 化 氮 ， 所 以 会 造 成 大 气污 染 ， 所 以 存
35、 在 的 明 显 缺 点 是 会 产 生 一 氧 化 氮 ， 会 造 成 大 气 污 染 。答 案 ： 4.4 7.5 Al3+ 1.010 15 6mol 会 产 生 一 氧 化 氮 ， 会 造 成 大 气 污 染II.微 生 物 燃 料 电 池 是 以 微 生 物 作 催 化 剂 ， 以 有 机 污 水 为 燃 料 ， 将 有 机 污 水 中 的 化 学 能 直 接 转 化 为 电能 的 一 种 装 置 。重 庆 大 学 研 究 出 一 种 微 生 物 燃 料 电 池 ， 可 以 将 污 水 中 的 CH 3COO 处 理 掉 ， 其 总 反 应 为 ：2CH3COOK+4H2O+8K2S
36、2O84CO2+7H2SO4+9K2SO4，写 出 该 微 生 物 燃 料 电 池 负 极 的 电 极 反 应 式 。以 葡 萄 糖 为 燃 料 的 微 生 物 燃 料 电 池 结 构 示 意 图 如 图 2：关 于 该 电 池 的 叙 述 ， 正 确 的 有A.电 池 的 正 极 反 应 为 ： O2+2H2O+4e 4OHB.在 电 池 反 应 中 ， 每 消 耗 90 克 葡 萄 糖 ， 经 外 电 路 通 过 的 电 子 数 为 12NAC.该 电 池 能 够 在 高 温 下 工 作D.放 电 过 程 中 ， H+从 负 极 区 向 正 极 区 迁 移化 学 需 氧 量 (COD)是
37、重 要 的 水 质 指 标 ， 其 数 值 表 示 将 1L 水 中 的 有 机 物 氧 化 为 CO2、 H2O 所 需 消 耗 的氧 气 的 质 量 。 利 用 微 生 物 燃 料 电 池 来 处 理 某 些 污 水 并 进 行 发 电 ， 如 果 1L 废 水 中 有 机 物 (折 算 成 葡 萄糖 )氧 化 所 提 供 的 化 学 能 低 于 5.6kJ， 就 没 有 发 电 的 价 值 。 则 适 合 用 微 生 物 燃 料 电 池 发 电 的 污 水 ， 其COD 最 低 为 mg/L。 (已 知 葡 萄 糖 的 燃 烧 热 为 2800kJ/mol) 解 析 ： 在 燃 料 电
38、池 2CH3COOK+4H2O+8K2S2O84CO2+7H2SO4+9K2SO4中 是 还 原 剂 CH3COOK 在 负极 发 生 氧 化 反 应 生 成 CO2， 所 以 负 极 电 极 反 应 式 为 CH3COO +2H2O 8e =2CO2+7H+。A.原 电 池 正 极 发 生 得 电 子 的 还 原 反 应 ， 电 极 反 应 为 O2+4e +4H+2H2O， 故 A 错 误 ；B.根 据 负 极 电 极 反 应 C6H12O6+6H2O 24e =6CO2+24H+， 可 知 每 消 耗 90 克 葡 萄 糖 ， 经 外 电 路 通 过的 电 子 数 为 12NA， 故 B
39、 正 确 ；C.高 温 条 件 下 微 生 物 会 变 性 ， 该 电 池 不 能 够 在 高 温 下 工 作 ， 故 C 错 误 ；D.通 过 原 电 池 的 电 极 反 应 可 知 ， 负 极 区 产 生 了 H+， 根 据 原 电 池 中 阳 离 子 向 正 极 移 动 ， 可 知 质 子 (H+)通 过 交 换 膜 从 负 极 区 移 向 正 极 区 ， 故 D 正 确 。依 据 题 意 写 出 葡 萄 糖 氧 化 分 解 的 热 化 学 方 程 式 为 C6H12O6(s)+6O2(g)6CO2(g)+6H2O(l) H=2800kJ/mol， 则 1L 废 水 中 有 机 物 氧
40、化 提 供 的 化 学 能 等 于 5.6kJ 时 所 需 引 起 氧 气 的 质 量 变 化 量m(O 2)= =0.384g， 相 当 于 384mg， 即 其 COD 最 低 为 384mg/L。答 案 ： CH3COO +2H2O 8e =2CO2+7H+ BD 38411.三 颈 瓶 在 化 学 实 验 中 的 应 用 非 常 广 泛 ， 下 面 是 三 颈 瓶 在 部 分 无 机 实 验 和 有 机 实 验 中 的 一 些 应 用 。I.实 验 室 从 含 碘 废 液 (除 H2O 外 ， 还 有 CCl4、 I2、 I 等 )中 回 收 碘 ， 其 实 验 过 程 如 图 1 所
41、 示 ： 用 Na2SO3溶 液 将 I2还 原 为 I 的 目 的 是 。操 作 X 的 名 称 为 。氧 化 时 ， 在 三 颈 瓶 中 将 含 I 的 水 溶 液 用 盐 酸 调 至 pH 约 为 2， 缓 慢 通 入 Cl2在 40 左 右 反 应 (实 验 装置 如 图 2 所 示 )， 实 验 控 制 在 较 低 温 度 下 进 行 的 原 因 是 ： 。已 知 ： 5SO32 +2IO3 +2H+I2+5SO42 +H2O， 另 有 一 种 含 碘 废 水 中 一 定 存 在 I2， 还 可 能 存 在 IO3 ， 请补 充 完 整 检 验 含 碘 废 水 中 是 否 含 有 I
42、O3 的 实 验 方 案 ： 取 适 量 含 碘 废 水 用 CCl4多 次 萃 取 、 分 液 ， 直 到水 层 用 淀 粉 溶 液 检 验 不 出 有 碘 单 质 存 在 ， 。 (实 验 中 可供 选 择 的 试 剂 ： 稀 盐 酸 、 淀 粉 溶 液 、 FeCl3溶 液 、 Na2SO3溶 液 )解 析 ： 碘 单 质 具 有 氧 化 性 ， 能 氧 化 亚 硫 酸 钠 生 成 硫 酸 钠 ， 自 身 被 还 原 生 成 碘 离 子 ， 离 子 反 应 方 程 式为 SO 32 +I2+H2O=2I +2H+SO42 ， 碘 单 质 微 溶 于 水 ， 而 碘 离 子 易 溶 于 水
43、 ， 为 了 使 更 多 的 碘 元 素 进 入水 溶 液 应 将 碘 还 原 为 碘 离 子 。四 氯 化 碳 属 于 有 机 物 ， 水 属 于 无 机 物 ， 二 者 不 互 溶 ， 分 离 互 不 相 溶 的 液 体 采 用 分 液 的 方 法 分 离 ， 所以 分 离 出 四 氯 化 碳 操 作 X 的 名 称 为 分 液 。碘 易 升 华 ， 且 氯 气 的 溶 解 度 随 着 温 度 的 升 高 而 减 小 ， 温 度 越 高 ， 氯 气 的 溶 解 度 越 小 ， 反 应 越 不 充 分 ，所 以 应 该 在 低 温 条 件 下 进 行 反 应 。碘 离 子 具 有 还 原 性
44、 ， 能 被 氧 化 剂 氧 化 生 成 碘 ， 碘 酸 根 离 子 具 有 氧 化 性 ， 能 被 还 原 剂 还 原 生 成 碘 ， 碘遇 淀 粉 试 液 变 蓝 色 ， 所 以 其 检 验 方 法 为 从 水 层 取 少 量 溶 液 ， 加 入 1 2mL 淀 粉 溶 液 ， 加 入 盐 酸 酸 化 ，若 溶 液 变 蓝 色 ， 说 明 废 水 中 含 有 IO3 ， 否 则 不 含 IO3 。答 案 ： 使 CCl4中 的 碘 进 入 水分 液使 氯 气 在 溶 液 中 有 较 大 的 溶 解 度 或 防 止 碘 升 华 或 防 止 碘 进 一 步 被 氧 化从 水 层 取 少 量 溶
45、 液 ， 加 入 1 2mL 淀 粉 溶 液 ， 再 加 入 盐 酸 酸 化 ， 滴 加 亚 硫 酸 钠 溶 液 ， 若 溶 液 变 蓝 ，说 明 废 水 中 含 有 IO3 ， 若 溶 液 不 变 蓝 ， 说 明 废 水 中 不 含 有 IO3II.某 实 验 小 组 为 研 究 草 酸 的 制 取 和 草 酸 的 性 质 ， 进 行 如 下 实 验 。实 验 一 ： 制 备 草 酸 实 验 室 用 硝 酸 氧 化 淀 粉 水 解 液 制 备 草 酸 的 装 置 如 图 3 所 示 (加 热 、 搅 拌 和 仪 器 固 定 装 置 均 已 略 去 )， 实验 过 程 如 下 ：将 一 定 量
46、 的 淀 粉 水 解 液 加 入 三 颈 瓶 中 ；控 制 反 应 液 温 度 在 55 60 条 件 下 ， 边 搅 拌 边 缓 慢 滴 加 一 定 量 含 有 适 量 催 化 剂 的 混 酸 (65%HNO 3与98%H2S04的 质 量 比 为 2： 1.5)溶 液 ；反 应 3h 左 右 ， 冷 却 ， 抽 滤 后 再 重 结 晶 得 草 酸 晶 体 。硝 酸 氧 化 淀 粉 水 解 液 过 程 中 可 发 生 下 列 反 应 ：C6H12O6+12HNO33H2C2O4+9NO2+3NO+9H2OC6H12O6+8HNO36CO2+8NO+10H2O3H2C2O4+2HNO36CO2
47、+2NO+4H2O将 抽 滤 后 得 到 的 草 酸 晶 体 粗 品 经 加 热 溶 解 趁 热 过 滤 冷 却 结 晶 过 滤 洗 涤 干 燥 等 实 验 步骤 ， 得 到 较 纯 净 的 草 酸 晶 体 ， 该 过 程 中 除 去 粗 品 中 溶 解 度 较 大 的 杂 质 是 在 步 骤A.的 滤 液 中B.的 晶 体 中C.的 滤 液 中D.的 滤 纸 上实 验 中 若 混 酸 滴 加 过 快 ， 将 导 致 草 酸 产 率 下 降 ， 其 原 因 是 。实 验 二 ： 草 酸 晶 体 中 结 晶 水 测 定 草 酸 晶 体 的 化 学 式 可 表 示 为 H2C2O4xH2O， 为
48、测 定 x 的 值 ， 进 行 下 列 实 验 ：称 取 6.3g 某 草 酸 晶 体 配 成 100.00mL 的 水 溶 液 。取 25.00mL 所 配 溶 液 置 于 锥 形 瓶 中 ， 加 入 适 量 稀 H2SO4， 用 浓 度 为 0.5mol/L 的 KMnO4溶 液 滴 定 ，滴 定 终 点 时 消 耗 KMnO4溶 液 的 体 积 为 10.00mL。 回 答 下 列 问 题 ：写 出 上 述 反 应 的 离 子 方 程 式 。计 算 x= 。解 析 ： 根 据 题 中 实 验 步 骤 可 知 ， 通 过 重 结 晶 得 草 酸 晶 体 时 ， 草 酸 晶 体 析 出 ，
49、溶 解 度 较 大 的 杂 质 留 在溶 液 中 ， 应 该 在 步 骤 中 除 去 ， 溶 解 度 较 小 的 杂 质 最 后 过 滤 时 留 在 滤 纸 上 。解 析 ： 混 酸 为 65%HNO3与 98%H2SO4的 混 合 液 ， 混 合 液 溶 于 水 放 热 ， 温 度 高 能 加 快 化 学 反 应 ， 混 酸加 入 过 快 ， 会 导 致 H 2C2O4进 一 步 被 氧 化 ， 或 将 C6H12O6直 接 氧 化 成 二 氧 化 碳 。解 析 ： H2C2O4反 应 中 C 由 +3 价 升 高 为 二 氧 化 碳 中 +4 价 ， MnO4 中 Mn 由 +7 价 降 为 Mn2+中 的 +2 价 ，要 使 氧 化 剂 与 还 原 剂 得 失 电 子 相 等 则 H2C2O4系 数 为 5， MnO4 系 数 为 2， 结 合 原 子 个 数 守 恒 ， 反 应方 程 式 ： 5H2C2O4+2MnO4 +6H+=2Mn2+10CO2+8H2O。解 析 ： 5H2C2O4+2MnO4 +6H+10CO2+2Mn2+8H2O， 6.3g 纯 草 酸 晶 体 中 含 H2C2O4的 物 质 的 量 为 ：0.500mol/L10.00mL10 3 L/mL =0.0500mol，则 6.3gH2C2O4xH2O
