答案 AD
二、非选择题(共52分)
9．(16分)(2014·新课标全国卷Ⅱ)铅及其化合物可用于蓄电池、耐酸设备及X射线防护材料等。回答下列问题：
(1)铅是碳的同族元素，比碳多4个电子层。铅在元素周期表的位置为第________周期，第________族；PbO2的酸性比CO2的酸性________(填“强”或“弱”)。
(2)PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体，反应的化学方程式为________________。
(3)PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得，反应的离子方程式为______________；PbO2也可以通过石墨为电极，Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液为电解___，阴极上观察到的现象是________________；若电解液中不加入Cu(NO3)2，阴极发生的电极反应式为________，这样做的主要缺点是________。
(4)PbO2在加热过程发生分解的失重曲线如图所示，已知失重曲线上的a点为样品失重4.0%(即
样品起始质量—a点固体质量
×100%)的残留固体。若a点固
样品起始质量
体组成表示为PbOx或mPbO2·nPbO，列式计算x值和mn值________。
解析 (1)碳在元素周期表中位于第二周期第ⅣA族，铅是碳的同族元素，比碳多4个电子层，故铅在元素周期表的位置为第六周期第ⅣA族；铅位于碳的下方，同主族元素由上到下，非金属性逐渐减弱，故PbO2的酸性比CO2的酸性弱。
(2)PbO2中的Pb为＋4价，Pb为＋2价时相对稳定，故PbO2中的Pb具有强氧化性，能发生类似MnO2与浓盐酸的反应，将Cl－氧化为Cl2，故反应方程式
△
为PbO2＋4HCl(浓)=====PbCl2＋Cl2↑＋2H2O。
(3)由PbO和NaClO反应制PbO2，PbO→PbO2，Pb的化合价升高，则NaClO作氧化剂，本身被还原为NaCl，故离子方程式为PbO＋ClO－===PbO2＋Cl－；石墨为电极，电解Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合液制PbO2，则Pb2＋应在阳极发生氧化反应得到PbO2，故阳极电极反应式为Pb2＋＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋；阴极上阳离子反应，阳离子有Pb2＋、Cu2＋、H＋，根据阳离子放电顺序，应为Cu2＋＋2e－===Cu，而生成的金属Cu会覆在石墨电极上，故阴极观察到的现象为石墨上包上铜镀层，若电解液中不加入Cu(NO3)2，阴极Pb2＋放电，生成金属Pb，Pb2
＋
＋2e－===Pb，这样Pb2＋被消耗不能生成PbO2，降低了Pb2＋的利用率。
△
2－x
(4)根据PbO2=====PbOx＋2O2↑(注PbO2相对分子质量为239) 2－x
由2×32＝239×4.0% 得x＝2－
239×4.0%
≈1.4 16
根据mPbO2·nPbO 得
2m＋nm0.42
＝1.4 n＝0.6＝3。 m＋n
答案 (1)六 ⅣA 弱
△
(2)PbO2＋4HCl(浓)=====PbCl2＋Cl2↑＋2H2O
(3)PbO＋ClO－===PbO2＋Cl－ Pb2＋＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋ 石墨上包上铜镀层 Pb2＋＋2e－===Pb 不能有效利用Pb2＋
△
2－x2－x
(4)根据PbO2=====PbOx＋(2)O2↑，有2×32＝239×4.0%，x＝2－2m＋n2
(239×4.0%/16)＝1.4，根据mPbO2·nPbO，＝1.4，m:n＝3 m＋n
10．(10分)(2014·新疆测验)根据Fe3＋＋Ag液将试管中的银镜洗去。
(1)FeCl3溶液显酸性，原因是________(用离子方程式表示)。
(2)关于FeCl3溶液洗银后的相关叙述正确的是________(填选项字母)。
Fe2＋＋Ag＋，可用Fe3＋做刻蚀
a．铁元素质量减小 c．c(Cl－)不变
b．c(Fe3＋)减小
(3)用Fe(NO3)3溶液洗银后，某同学欲从洗银废液(含Fe3＋、Fe2＋、Ag＋、NO－3)中回收银，设计了如下路线：
①过程Ⅰ中反应的离子方程式是__________________________。 ②过程Ⅱ中加入的试剂可以是_____________________。
③过程Ⅲ中发生反应的离子方程式为________________________。 解析 (1)FeCl3是强酸弱碱盐，Fe3＋水解，溶液显酸性，水解方程式为Fe3
＋
＋3H2O
Fe(OH)3＋3H＋。(2)由Fe3＋＋Ag
Fe2＋＋Ag＋可知，铁元素质量不变，
c(Fe3＋)减小，由于发生反应Ag＋＋Cl－===AgCl↓，所以c(Cl－)减小。
(3)①由框图可知过程Ⅰ加入了过量的铁粉，发生反应：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、Fe＋2Ag＋===Fe2＋＋2Ag。②过程Ⅱ是把固体中的铁粉和银分离，所以加入的试剂可以是稀盐酸或稀硫酸。③过程Ⅲ是把Fe2＋转化为Fe3＋，发生反应的离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。
答案 (1)Fe3＋＋3H2O
Fe(OH)3＋3H＋ (2)b (3)①2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、
Fe＋2Ag＋===Fe2＋＋2Ag ②稀盐酸或稀硫酸 ③2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
11．(14分)(2014·北京卷)用FeCl3酸性溶液脱除H2S后的溶液，通过控制电压电解得以再生。某同学使用石墨电极，在不同电压(x)下电解pH＝1的0.1 mol/L FeCl2溶液，研究废液再生机理。记录如下(a、b、c代表电压值)： 序号 电压/V 阳极现象 检验阳极产物 Ⅰ x≥a 电极附近出现黄色，有气泡产生 有Fe3＋、有Cl2
Ⅱ a>x≥b 电极附近出现黄色，无气泡产生 有Fe3＋、无Cl2 Ⅲ b>x>0 无明显变化 无Fe3＋、无Cl2 (1)用KSCN溶液检验出Fe3＋的现象是___________________。 (2)Ⅰ中，Fe3＋产生的原因可能是Cl－在阳极放电，生成的Cl2将Fe2＋氧化。写出有关反应的方程式：__________________________________。
(3)由Ⅱ推测，Fe3＋产生的原因还可能是Fe2＋在阳极放电，原因是Fe2＋具有________性。
(4)Ⅱ中虽未检验出Cl2，但Cl－在阳极是否放电仍需进一步验证。电解pH＝1的NaCl溶液做对照实验，记录如下：
序号 Ⅳ Ⅴ 电压/V a>x≥c c>x≥b 阳极现象 无明显变化 无明显变化 检验阳极产物 有Cl2 无Cl2 ①NaCl溶液的浓度是________mol/L。 ②Ⅳ中检验Cl2的实验方法___________________________。 ③与Ⅱ对比，得出的结论(写出两点)___________________。
解析 (1)SCN－与Fe3＋发生反应生成Fe(SCN)3而使溶液变成红色，常根据这一颜色变化检验溶液中的Fe3＋。
(2)实验Ⅰ中阳极附近出现黄色，有气泡产生，则该气体应为Cl2，Cl2将Fe2
＋
氧化成Fe3＋，有关反应为2Cl－－2e－===Cl2，Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋。
(3)电解过程中，阳极发生氧化反应，由于Fe2＋具有还原性，若其浓度较大，
可能在阳极失去电子发生氧化反应生成Fe3＋。
(4)①pH＝1的0.1 mol/L的FeCl2溶液中c(Cl－)＝0.2 mol/L，若保证电解时溶液中c(Cl－)相同，则pH＝1的NaCl溶液中c(NaCl)应为0.2 mol/L。
②Cl2具有强氧化性，可取少量阳极附近的溶液，滴在淀粉-KI试纸上，试纸变蓝。
③对比实验Ⅱ和Ⅳ、Ⅴ可知，电极附近出现黄色可能是由于生成Fe3＋、Cl2
所致，通过控制电压，证实产生Fe3＋的两种原因都成立，验证Fe2＋先于Cl－放电。
答案 (1)溶液变红
(2)2Cl－－2e－===Cl2，Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋ (3)还原 (4) ①0.2
②取少量阳极附近的溶液，滴在淀粉-KI试纸上，试纸变蓝
③通过控制电压，证实了产生Fe3＋的两种原因都成立；通过控制电压，验证了Fe2＋先于Cl－放电
12．(12分)(2014·江苏卷)碱式碳酸铝镁 [ MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O]常用作塑料阻燃剂。
(1)碱式碳酸铝镁具有阻燃作用，是由于其受热分解需吸收大量热量和____________。
(2)MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O中a、b、c、d的代数关系式为________。 (3)为确定碱式碳酸铝镁的组成，进行如下实验：
①准确称取3.390 g样品与足量稀盐酸充分反应，生成CO2 0.560 L(已换算成标准状况下)。
②另取一定量样品在空气中加热，样品的固体残留率(
固体样品的剩余质量
固体样品的起始质量
×100%)随温度的变化如图所示(样品在270 ℃时已完全失去结晶水，600 ℃以上残留固体为金属氧化物的混合物)。
根据以上实验数据计算碱式碳酸铝镁样品中的n(OH－
过程)。
解析 (1)因为碱式碳酸铝镁分解得到Al2O3、MgO，二者的熔点都较高，
2－
n(CO3)(写出计算
都具有阻燃作用。(2)Al元素的化合价为＋3价，Mg元素的化合价为＋2价，OH
－
－
整体显示－1价，CO23整体显示－2价，根据化合物中化合价代数和为0可得
出关系：2a＋3b＝c＋2d。(3)n(CO2)＝
0.560 L－2
mol －1＝2.50×10
22.4 L·mol
m(CO2)＝2.50×10－2mol×44 g·mol－1＝1.10 g
在270～600 ℃之间，失去结晶水后的样品进一步受热分解放出CO2和H2O m(CO2)＋m(H2O)＝3.390 g×(0.734 5－0.370 2)＝1.235 g m(H2O)＝1.235 g－1.10 g＝0.135 g n(H2O)＝
0.135 g－3
mol －1＝7.50×10
18 g·mol
n(OH－)＝7.50×10－3 mol×2＝1.50×10－2 mol
2－
n(OH－):n(CO3)＝(1.50×10－2 mol):(2.50×10－2 mol) ＝3:5
答案 (1)生成的产物具有阻燃作用 (2)2a＋3b＝c＋2d (3)n(CO2)＝
0.560 L－2
mol －1＝2.50×10
22.4 L·mol
m(CO2)＝2.50×10－2 mol×44 g·mol－1＝1.10 g
在270～600 ℃之间，失去结晶水后的样品进一步受热分解放出CO2和H2O m(CO2)＋m(H2O)＝3.390 g×(0. 734 5－0.370 2)＝1.235 g m(H2O)＝1.235 g－1.10 g＝0.135 g n(H2O)＝
0.135 g－3
mol －1＝7.50×10
18 g·mol
n(OH－)＝7.50×10－3 mol×2＝1.50×10－2 mol
2－
n(OH－):n(CO3)＝1.50×10－2 mol:2.50×10－2 mol
＝3:5