的BaCl2 溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重,得到白色固体0. 5825 g。③准确量取25. 00 mL 溶液A,加适量稀硫酸酸化后,用0. 02000 mol·LKMnO4 溶液滴定至终点,消耗KMnO4 溶液25. 00 mL。H2O2 与KMnO4 反应的离子方程式如下:2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑
(1)已知室温下BaSO4 的Ksp =1. 1伊10-10,欲使溶液中c(SO42- )≤1. 0×10-6 mol·L-1,应保持溶液中c(Ba)≥ mol·L。
(2)上述滴定若不加稀硫酸酸化,MnO4-被还原为MnO2,其离子方程式为 。
(3)通过计算确定样品的组成(写出计算过程)。
19. (15 分)废弃物的综合利用既有利于节约资源,又有利于保护环境。实验室利用废旧电池的铜帽(Cu、Zn 总含量约为99%)回收Cu并制备ZnO 的部分实验过程如下:
2+
-1
-1
(1)①铜帽溶解时加入H2O2 的目的是 (用化学方程式表示)。②铜帽溶解完全后, 需将溶液中过量的H2O2 除去。除去H2O2 的简便方法是 。
(2)为确定加入锌灰(主要成分为Zn、ZnO,杂质为铁及其氧化物)的量,实验中需测定除去H2O2 后溶液中Cu2+的含量。实验操作为:准确量取一定体积的含有Cu2+的溶液于带塞锥形瓶中,加适量水稀释,调节溶液pH=3~4,加入过量的KI,用Na2S2O3标准溶液滴定至终点。上述过
2+-2--2-
程中反应的离子方程式如下:摇摇2Cu+4I=2CuI(白色)↓+I2 2S2O3 +I2=2I+S4O6 ①滴定选用的指示剂为 ,滴定终点观察到的现象为 。
②若滴定前溶液中的H2O2 没有除尽,所测定的Cu2+含量将会 (填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
(3)已知pH>11 时Zn(OH)2 能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2-。下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH 按金属离子浓度为1. 0 mol·L-1计算)。
开始沉沉淀完全的pH
淀的pH
Fe3+ Fe Zn
+
1. 1 5. 8 5. 9
3. 2 8. 8 8. 9
2+2
实验中可选用的试剂:30%H2O2、1. 0 mol·L-1HNO3、1. 0 mol·L-1NaOH。由除去铜的滤液制备ZnO 的实验步骤依次为:① ;② ;③过滤;④ ;⑤过滤、洗
涤、干燥;⑥900℃煅烧。
20. (14 分)铝是地壳中含量最高的金属元素,其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛。 (1)真空碳热还原-氯化法可实现由铝土矿制备金属铝,其相关反应的热化学方程式如下:
-1
Al2O3(s)+AlC13(g)+3C(s) =3AlCl(g)+3CO(g) △H=a kJ·mol 3AlCl(g)=2Al(l)+AlC13(g) △H=b kJ·mol-1
①反应Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的△H= kJ·mol(用含a、b 的代数式表示)。 ②Al4C3是反应过程中的中间产物。Al4C3 与盐酸反应(产物之一是含氢量最高的烃) 的化学方程式为 。
-1
(2)镁铝合金(Mg17Al12 )是一种潜在的贮氢材料,可在
氩气保护下,将一定化学计量比的Mg、Al 单质在一定温度下熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为Mg17Al122+17H2=17MgH2+12Al。得到的混合物Y(17MgH2 +12Al)在一定条件下可释放出氢气。
①熔炼制备镁铝合金(Mg17Al12)时通入氩气的目的是 。
②在6. 0 mol·L-1 HCl 溶液中,混合物Y 能完全释放出H2。1 mol Mg17 Al12 完全吸氢后得到的混合物Y 与上述盐酸完全反应,释放出H2 的物质的量为 。
③在0. 5 mol·L-1 NaOH 和1. 0 mol·L-1 MgCl2溶液中,
图8
混合物Y 均只能部分放出氢气,反应后残留固体物质的X-射线衍射谱图如图8 所示(X-射线衍射可用于判断某晶态物
质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。在上述NaOH 溶液中,混合物Y 中产生氢气的主要物质是
(填化学式)。
(3)铝电池性能优越,Al-AgO 电池可用作水下动力电源,
其原理如图9所示。该电池反应的化学方程式为 。 图9 21. (12 分)揖选做题铱本题包括A、B 两小题,请选定其中一小题,并在相应的答题区域内作答。若多做,则按A 小题评分。 A. [物质结构与性质]
一项科学研究成果表明,铜锰氧化物(CuMn2O4)能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛(HCHO)。
(1)向一定物质的量浓度的Cu(NO3)2 和Mn(NO3)2 溶液中加入Na2CO3 溶液,所得沉淀经高温灼烧,可制得CuMn2O4。
①Mn2+基态的电子排布式可表示为 。
②NO3-的空间构型是 (用文字描述)。
(2)在铜锰氧化物的催化下,CO 被氧化为CO2,HCHO 被氧化为CO2 和H2O。 ①根据等电子体原理,CO 分子的结构式为 。 ②H2O 分子中O 原子轨道的杂化类型为 。 ③1 mol CO2 中含有的σ键数目为 。
(3) 向CuSO4 溶液中加入过量NaOH 溶液可生成[Cu (OH)4 ]2-。不考虑空间构型,[Cu(OH)4]2-的结构可用示意图表示为 。
B. [实验化学] 次硫酸氢钠甲醛(NaHSO2·HCHO·2H2O)在印染、医药以及原子能工业中应用广泛。以Na2SO3、SO2、HCHO 和锌粉为原料制备次硫酸氢钠甲醛的实验步骤如下:
步骤1:在烧瓶中(装置如图10 所示) 加入一定量
Na2SO3 和水,搅拌溶解,缓慢通入SO2,至溶液pH 约为4,制得NaHSO3 溶液。步骤2:将装置A 中导气管换成橡皮塞。向烧瓶中加入稍过量的锌粉和一定量甲醛溶液,在80 ~ 90益下,反应约3h,冷却至室温,抽滤。步骤3:将滤液真空蒸发浓缩,冷却结晶。 (1)装置B 的烧杯中应加入的溶液是 。
(2)①步骤2 中,反应生成的Zn(OH)2 会覆盖在锌粉表面阻止反应进行,防止该现象发生的措施是 图10
。②冷凝管中回流的主要物质除H2O 外还有 (填化学式)。 (3)①抽滤装置所包含的仪器除减压系统外还有 、 (填仪器名称)。②滤渣的主要成分有 、 (填化学式)。
(4)次硫酸氢钠甲醛具有强还原性,且在120益以上发生分解。步骤3 中不在敞口容器中蒸发浓缩的原因是 。
化学试题参考答案
选择题(共40 分)
单项选择题:本题包括10 小题, 每小题2 分, 共计20 分。
1. D 2. B 3. A 4. C 5. C 6. D 7. A 8. B 9. C 10. B
不定项选择题:本题包括5 小题,每小题4 分, 共计20 分。 11. BC 12. AD 13. D 14. C 15. BC
非选择题(共80 分)
16. (12 分)
(1) c(N2O3)/c(NO)·c(NO2) (2)使尾气中的NO、NO2 被充分吸收 Ca(OH)2 (3)排放气体中NO 含量升高 产品Ca(NO2)2 中Ca(NO3)2 含量升高 (4)3NO2-+2H+=NO3- +2NO↑+H2O 17. (15 分)
(1)羟基 醛基 (2)①③⑤ (3)
(或
)
(4)
(5)
18. (12 分)
(1)1. 1×10-4
(2)2MnO4-+3H2O2=2MnO2↓+3O2↑+2OH-+2H2O
(3)n(Na2SO4)= n(BaSO4)= 0. 5825g/233g·mol-1 =2. 50×10-3 mol
++
2MnO4- +5H2O2+6H=2Mn2+8H2O+5O2↑
n(H2O2)= 5/2×0. 02000 mol·L-1×25. 00 mL/1000 mL·L-1 =1. 25×10-3mol m(Na2SO4)= 142 g·mol1 ×2. 50×10-3mol=0. 355 g m(H2O2)= 34 g·mol-1×1. 25×10-3 mol=0. 0425 g
-
n(H2O)=(1. 7700 g×25. 00 mL/100. 00mL-0. 355 g-0. 0425 g)/18 g·mol-1 =2. 50×10-3mol x :y :z =n(Na2SO4) :n(H2O2) :n(H2O)= 2 :1 :2 硫酸钠-过氧化氢加合物的化学式为2Na2SO4·H2O2·2H2O 19. (15 分)
(1)①Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O ②加热(至沸) (2)①淀粉溶液 蓝色褪去 ②偏高
(3)①向滤液中加入适量30% H2O2,使其充分反应
②滴加1.0 mol·L-1NaOH,调节溶液pH 约为5(或3.2≤pH<5.9),使Fe3沉淀完全
④向滤液中滴加1. 0 mol·L-1NaOH,调节溶液pH 约为10(或8. 9≤pH≤11),使Zn2+沉淀完
+
全
20. (14 分)
(1)①a+b ②Al4C3+12HCl=4AlCl3+3CH4↑
(2)②防止Mg、Al 被空气氧化 ②52 mol ③Al (3)2Al+3AgO+2NaOH=2NaAlO2+3Ag+H2O 21. (12 分)选做题
A. [物质结构与性质]
(1)①1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5) ②平面三角形 (2)①C≡O ②sp3 ③2×6. 02×1023个(或2 mol)
(3)
B. [实验化学]
(1)NaOH 溶液 (2)①快速搅拌 ②HCHO (3)①吸滤瓶 布氏漏斗 ②Zn(OH)2 Zn