14.常温下,下列溶液中的微粒浓度关系正确的是
A.新制氯水中加入固体NaOH:
c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-)
B.pH=8.3的NaHCO3溶液:
c(Na+)>c(HCO
)>c(CO
)>c(H2CO3)
C.等物质的量的NaClO、NaHCO3混合溶液中:
c(HClO)+c(ClO-)=c(HCO
)+c(H2CO3)+c(CO
)
D.0.2mol·L-1CH3COOH溶液与0.1mol·L-1NaOH溶液等体积混合(pH<7):
c(H+)+c(CH3COOH)<c(CH3COO-)+c(OH-)
15.CH4与CO2重整生成H2和CO的过程中主要发生下列反应
在恒压、反应物起始物质的量比
条件下,CH4和CO2的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。
下列有关说法不正确的是
A.曲线A表示CH4的平衡转化率随温度的变化
B.反应:
3CO2(g)+CH4(g)=2H2O(g)+4CO(g
)
△H=329.5kJ•mol—1
C.升高温度、减小压强均有利于提高CH4的平衡转化率
D.恒压、800K、n(CH4):
n(CO2)=1:
1条件下,反应至CH4转化率达到X点的值,可通过改变CO2的量或使用高效催化剂等特定条件继续反应,CH4转化率能达到Y点的值
非选择题(60分)
16.(12分)水晶石是生产玻璃的原料,工业上回收水晶石废料(主要含SiO2,还含有CeO2、CaO、MgO、Na2O等)中的SiO2并富集稀土元素Ce(铈)元素的一种流程如下:
已知CeO2不溶于水,微溶于稀酸。
(1)玻璃工业上用SiO2、Na2CO3和CaCO3在高温下反应制普通玻璃,则生成硅酸钠的化学方程式为▲。
(2)“还原”时发生反应的离子方程式为▲。
(3)“还原”时稀硫酸应适当过量,目的除保证反应充分进行及加快反应速率外,还有▲。
还原时控制其他条件一定,只改变反应的温度,所得SiO2产品的纯度如右图所示。
超过70℃所得SiO2产品纯度下降的原因是▲。
(4)洗涤SiO2的方法是▲。
(5)向Ce2(SO4)3溶液中加入H2C2O4会析出Ce2(C2O4)3·10H2O晶体,晶体在N2气流中加热300℃时,生成CeO2、CO和CO2三种氧化物,写出Ce2(C2O4)3固体加热到300℃时反应的方程式▲。
17.(10分)以碳酸镁(含少量FeCO3)为原料制取硫酸镁晶体,并测定Mg2+含量:
将原料完全溶于一定量的稀硫酸中,加足量的试剂X把Fe2+转化为Fe3+,用氨水调节溶液的pH,静置后过滤,除去滤渣,将滤液结晶得硫酸镁晶体。
(1)50.00mL2.00mol·L-1的稀硫酸充分与原料充分反应至多产生气体体积(标准状况下)为▲。
(2)试剂X最佳应为▲。
A.氯水B.CaOC.SO2D.H2O2
(3)已知:
Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-39,Ksp[Mg(OH)2]=1.0×10-12。
室温下,若溶液中
c(Mg2+)=1.00mol·L-1,欲使溶液中的Fe3+沉淀完全(c(Fe3+)≤1×10-6mol·L-1),需调节溶液pH范围为▲。
(4)常采用下列方法测定结晶硫酸镁中Mg2+的含量:
已知:
在pH为9~10时,Mg2+、Zn2+均能与EDTA(H2Y2-)形成配合物
在pH为5~6时,Zn2+除了与EDTA反应,还能将Mg2+与EDTA形成的配合物中的Mg2+“置换”出来:
Zn2++MgH2Y=ZnH2Y+Mg2+
步骤1:
准确称取得到的硫酸镁晶体1.20g加入过量的EDTA,配成100mLpH在9~10之间溶液A
步骤2:
准确移取20.00mL溶液A于锥形瓶中,用0.10mol·L-1Zn2+标准溶液滴定,滴定到终点,消耗Zn2+标准溶液的体积为18.00mL
步骤3:
准确移取20.00mL溶液A于另一只锥形瓶中,调节pH在5~6;用0.10mol·L-1Zn2+标准溶液滴定,滴定至终点,消耗Zn2+标准溶液的体积为25.00mL。
计算该结晶硫酸镁中Mg2+的质量分数(请给出计算过程)▲。
18.(14分)以黄铜矿(CuFeS2)、FeCl3和乳酸[CH3CH(OH)COOH]为原料可制备有机合成催化剂CuCl和补铁剂乳酸亚铁{[CH3CH(OH)COO]2Fe}。
其主要实验流程如下:
(1)FeCl3溶液与黄铜矿发生反应的离子方程式为▲。
(2)向溶液1中加入过量铁粉的目的是▲。
(3)过滤后得到的FeCO3固体应进行洗涤,检验洗涤已完全的方法是▲。
(4)实验室制备乳酸亚铁的装置如图1所示。
实验前通入N2的目的是▲。
某兴趣小组用KMnO4滴定法测定样品中Fe2+含量进而计算产品中乳酸亚铁的质量分数,结果测得产品的质量分数总是大于100%,其原因可能是▲。
(5)已知:
CuCl为白色晶体,难溶于水和乙醇,在空气中易氧化;可与NaCl溶液反应,生成易溶于水的Na[CuCl2]。
Na[CuCl2]溶于水可生成CuCl,温度、pH对CuCl产率的影响如图2、3所示。
图2图3
由CuCl(s)、S(s)混合物提纯CuCl的实验方案为:
将一定量的混合物溶于饱和NaCl溶液中,过滤,▲。
(实验中须使用的试剂有:
饱和NaCl溶液,0.1mol·L-1H2SO4、乙醇;除常用仪器外须使用的仪器有:
真空干燥箱)。
19.(12分)X是合成碳酸二苯酯的一种有效的氧化还原催化助剂,可由EDTA与Fe3+反应得到。
(1)EDTA中碳原子杂化轨道类型为▲;EDTA中四种元素的电负性由小到大的顺序
为▲。
(2)Fe3+基态外围电子排布式为▲。
(3)EDTA与正二十一烷的相对分子质量非常接近,但EDTA的沸点(540.6℃)比正二十一烷的沸点(100℃)高的原因是▲。
(4)1mol碳酸分子中含有σ键的数目为▲。
(5)X中的配位原子是▲。
20.(12分)H2S是石油化工行业广泛存在的污染性气体,但同时也是重要的氢源和硫源,工业上可以采取多种方式处理。
Ⅰ.干法脱硫
(1)已知:
2H2S(g)+3O2(g)===2SO2(g)+2H2O(l);ΔH1=akJ·mol-1
S(s)+O2(g)===SO2(g);ΔH2=bkJ·mol-1
则空气氧化脱除H2S反应2H2S(g)+O2(g)===2S(s)+2H2O(l)的ΔH=▲kJ·mol-1。
(2)常用脱硫剂的脱硫效果及反应条件如下表,则最佳脱硫剂为▲。
Ⅱ.热分解法脱硫
图1
在密闭容器中,充入一定量的H2S气体,发生如下热分解反应:
H2S(g)
H2(g)+
S2(g)
控制不同的温度和压强进行实验,结果如图1所示。
则p1、p2、p3由大到小的顺序为▲。
Ⅲ.间接电解法脱硫
间接电解法脱硫原理如图2所示(吸收反应器中盛放FeCl3溶液,电解反应器的阴极、阳极均为惰性电极)。
(1)吸收反应器中发生反应的离子方程式为▲。
(2)电解反应器阴极生成H2的电极反应式为▲。
(3)气液比为气体与液体的流速比,吸收反应器内液体流速固定。
测定吸收器中相同时间内不同气液比下H2S的吸收率和吸收速率,结果如图3所示。
随着气液比减小,H2S的吸收率呈上升趋势的原因为▲。
三校联考化学参考答案
1-10题每题2分;11-15题每题4分,若正确答案包括两个选项,只选一个且正确的得2分,选两个且都正确的得满分,但只要选错一个,该小题就得0分。
1.D2.B3.A4.A5.B6.D7.C8.B9.B10.C
11.BD12.A13.C14.CD15.AD
16.(12分)
⑴Na2CO3+SiO2
Na2SiO3+CO2↑
⑵2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O
⑶抑制Ce3+的水解H2O2大量分解导致CeO2不能完全被还原而混入SiO2中
⑷向漏斗内加蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流出后,重复操作2~3次
⑸Ce2(C2O4)3
2CeO2+4CO↑+2CO2↑
(每空2分,共12分)
17.(10分。
每空2分,计算过程2分,结果2分)
(1)2.24L
(2)D(3)3~8(4)7.0%(过程2分,结果2分)
18.(14分)
(1)CuFeS2+3Fe3++Cl-===4Fe2++CuCl+2S(2分)
(2)除去溶液中的Fe3+,提高产品的纯度(2分)
(3)取最后一次洗涤后的滤液,滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,若无白色沉淀,则洗涤完全(2分)
(4)①排尽装置中的空气,防止Fe2+被氧化(2分)
②KMnO4具有强氧化性,可将Fe2+和乳酸根离子中的羟基一同氧化(2分)
(5)控制温度60℃左右(1分),向滤液中滴加0.1mol·L-1H2SO4,控制溶液的pH为2.0~2.5左右,搅拌、趁热过滤(1分)。
用乙醇洗净所得固体(1分),置于真空干燥箱中干燥(1分)(共4分)
19.(12分)
(1)sp2和sp3H(2)3d5
(3)EDTA分子间存在氢键
(4)5mol
(5)N、O(每空2分,共12分)20.(12分)
Ⅰ.
(1)(a-2b)
(2)活性炭
Ⅱ.p3>p2>p1(写成p1Ⅲ.
(1)2Fe3++H2S===2Fe2++S↓+2H+
(2)2H++2e-===H2↑
(3)气液比减小,通入H2S气体的流速减小,H2S与FeCl3溶液接触时间增加,H2S的吸收率增大
(关键要答出H2S与FeCl3溶液接触时间增加)(每空2分,共12分)