北京市中国人民大学附属中学2023届高三三模化学试题(含解析)
展开北京市中国人民大学附属中学2023届高三三模化学试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.云南有很多非物质文化遗产,下列制作技艺的代表作的主要材料不属于有机物的是
A.傣族剪纸
B.云南斑铜
C.镇南月琴
D.苗族芦笙
A.A B.B C.C D.D
2.下列化学用语表述正确的是
A.和互为同位素
B.过氧化氢的电子式:
C.的结构示意图:
D.反-2-丁烯的分子结构模型:
3.为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下,和在密闭容器中混合,容器内气体分子数为
B.乙醇和二甲醚组成的混合物中,含有个杂化的碳原子
C.反应(浓)中,每生成转移的电子数为
D.中含键的个数为
4.四种元素的基态原子的核外电子排布式分别是:
①②③④
下列说法不正确的是
A.①②③④都是p区元素 B.第一电离能:③>②
C.最高价含氧酸的酸性:②<③ D.电负性:①>③
5.下列由实验现象所得结论不正确的是
A.向溶液中滴加氢硫酸,立即产生淡黄色沉淀,证明具有氧化性
B.向酸性溶液中加入粉末,紫色褪去,证明中含Fe(Ⅱ)
C.向某溶液中滴加盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成,证明溶液存在
D.向溶液中加入几滴氯水振荡,再加萃取,下层呈紫色,上层无色,证明还原性
6.某消毒液的主要成分为,已知饱和溶液的pH约为11.下列用来解释事实的方程式中,不合理的是
A.该消毒液可用溶液吸收制备:
B.该消毒液与洁厕灵(主要成分为)混用,产生:
C.该消毒液加白醋,可增强漂白作用:
D.该消毒液中加少量溶液生成红褐色沉淀:
7.常温下,用0.1mol/LKOH溶液滴定10mL0.1mol/LHA溶液的滴定曲线如图所示。下列说法不正确的是
A.a点pH约为3,可以判断HA是弱酸
B.b点溶液:c(A-)>c(K+)>c(HA)>c(H+)>c(OH-)
C.c点溶液:c(K+)=c(A-)
D.水的电离程度:c点>d点
8.利用超分子可以对一些物质进行分离,例如利用杯酚(结构如图1所示,用“ ”表示)分离和的过程如图2所示。下列说法正确的是
A.杯酚分子中所有碳原子可能共平面
B.杯酚分子不能形成分子内氢键
C.杯酚易溶于氯仿,难溶于甲苯
D.操作①和操作②都用到的玻璃仪器有分液漏斗和烧杯
9.室温下,下列实验探究方案能达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸,滴加KSCN溶液,观察溶液颜色变化
食品脱氧剂样品中有无+3价铁
B
用pH计测量等浓度的醋酸、盐酸的pH,比较溶液pH大小
是弱电解质
C
向浓HNO3中插入红热的炭,观察生成气体的颜色
炭可与浓HNO3反应生成NO2
D
向淀粉溶液中加适量20%H2SO4溶液,加热,冷却后加NaOH溶液至碱性,再加少量碘水,观察溶液颜色变化
淀粉溶液在稀硫酸和加热条件下是否水解
A.A B.B C.C D.D
10.聚合物A是⼀种新型可回收材料的主要成分,其结构片段如下图(图中表示链延)。该聚合物是由线型高分子P和交联剂Q在⼀定条件下反应而成,以氯仿为溶剂,通过调控温度即可实现这种材料的回收和重塑。
已知:i.
ii.
下列说法不正确的是
A.M为1,4-丁⼆酸
B.交联剂Q的结构简式为
C.合成高分⼦化合物P的反应属于缩聚反应,其中x=n-1
D.通过先升温后降温可实现这种材料的回收和重塑
11.铑的配合物离子可催化甲醇羰基化,反应过程如图所示。
下列叙述不正确的是
A.是反应中间体
B.中与Rh配位的原子是I和O
C.甲醇羰基化反应为
D.其中为水解反应
12.一种新型短路膜电池分离装置如下图所示。下列说法中正确的是
A.负极反应为:
B.正极反应消耗,理论上需要转移电子
C.该装置用于空气中的捕获,最终由出口A流出
D.短路膜和常见的离子交换膜不同,它既能传递离子,还可以传递电子
13.高氯酸铵()受热或撞击可分解成、、和,可用作火箭推进剂。一种以工业(含少量的和)溶液制取高氯酸铵的流程如下,电解时使用惰性电极,电解后溶液中有生成。。
关于制取高氯酸铵的反应,下列说法正确的是
A.沉铬时加入可以增加溶液的碱性,促进转化为
B.电解时阴极附近溶液pH减小
C.加入饱和溶液反应时可能有生成
D.、、三种物质中,溶解度最大
14.某学习小组为探究氯化铜与亚硫酸钠的反应,设计了如下实验:
溶液
溶液
橙黄色沉淀
(含、、)
白色沉淀()
已知:。
下列分析中,不正确的是
A.的溶液呈弱酸性
B.由实验可知,生成橙黄色沉淀的速率较快,而生成白色沉淀的反应趋势更大
C.取洗涤后的橙黄色沉淀于试管中,加入稀硫酸,若溶液变蓝,则说明橙黄色沉淀含有
D.本实验中,溶液和溶液的总反应离子方程式为:
二、填空题
15.与同族,有3种常见晶胞结构,最为常见的是立方(晶胞为立方体)、四方(晶胞为长方体,其底面为正方形),立方性质与钻石接近,可加工为璀璨夺目的饰品。
(1)Zr的价电子轨道表示式为___________。
(2)将氧氯化锆配制成物质的量浓度为的溶液,持续煮沸50小时后过滤,即可得到粉末状的,制备的化学方程式___________。
(3)上图所示立方的晶胞中,位于顶点的原子是___________。
(4)上图所示四方的晶胞中,每个O原子周围,距离“最近”的Zr原子与其距离为或,其余Zr原子距离明显远于,距离每个O原子“最近”的Zr原子共___________个。
(5)四方升温至2370℃时转化为立方,两种晶体中Zr原子间最近距离均为,则四方转化为立方时,密度___________(填“增大”“不变”或“减小”)。两种晶体中,密度较大的晶体的密度计算式为___________。(列出计算式即可。以表示阿伏加德罗常数的值。)
三、原理综合题
16.二氧化碳的排放受到环境和能源领域的关注,其综合利用是研究的重要课题。
(1)已知下列热化学方程式:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
则反应 ___________。
(2)向恒压密闭容器中通入、,分别在和下发生反应Ⅰ和反应Ⅱ.体系平衡时,CO和的选择性与温度变化关系如图所示、
定义:×100%
①下列叙述能判断反应体系达到平衡的是___________(填字母序号)。
A.的消耗速率和的消耗速率相等
B.混合气体的密度不再发生变化
C.容器内压强不再发生变化
②图中表示时随温度变化关系的曲线是___________(填字母),理由是___________。
③550℃、条件下,上述容器通入气体的初始体积为,则平衡时容器体积为___________。
(3)一种从高炉气回收制储氢物质的综合利用示意图如图所示:
已知:T温度下,,
①T温度下,当吸收池中溶液的时,此时该溶液中___________。
②铂电极上电催化还原为,该电极反应方程式为___________。
铂电极上的副反应除析氢外,没有其它放电过程。若生成的电解效率%。当电路中转移时,阴极窒溶液的质量增加___________g。
定义:
四、有机推断题
17.不对称分子梳M是一种性能优良的表面防污涂层材料,其合成路线如下图所示。
ⅰ.
ⅱ.
(1)A中不含环状结构,A分子中含有的官能团有___________。
(2)E→F的反应类型是___________。
(3)下列说法中正确的是___________(填字母)。
a.化合物D的同分异构体共有5种
b.化合物A、B、E均能使酸性褪色
c.化合物E的沸点低于化合物F
d.化合物G、I中均含手性碳原子
(4)F+G→I的化学方程式是___________。
(5)化合物J的结构简式为___________。
(6)聚合物L的结构简式为___________。
(7)分子梳M的抗污性能与梳齿中的基团有关,为了测定分子梳中梳齿的“密度”(分子梳主链上接入的梳齿数与主链链节数之比),测得某M样品的核磁共振氢谱中,主链上所有a处H原子与梳齿中b处H原子的两组信号峰面积比,则梳齿2的密度为___________。
五、工业流程题
18.以氟碳铈矿(含、、等)制备氧化铈的流程如下:
已知:ⅰ.硫脲结构简式为,酸性条件下易被氧化为。
ⅱ.和均难溶于水。
(1)步骤①的操作是___________;滤渣A的主要成分是___________(填写化学式)。
(2)加入硫脲的目的是将还原为,反应的离子方程式为___________。
(3)步骤④加入离子方程式为___________。
(4)质量分数测定的步骤如下:
ⅰ.取所得产品加入过量得到溶液,完全反应后,煮沸一段时间;
ⅱ.加入过量将氧化为,控温加热;
ⅲ.待反应瓶中无气泡后,继续煮沸两分钟;
ⅳ.加入两滴指示剂,用硫酸亚铁铵标准液滴定,到滴定终点时消耗硫酸亚铁铵溶液。
已知:受热易分解。
①下列说法正确的是___________。
a.步骤ⅰ中将转化为是为了获得可溶性的含铈溶液,便于后续滴定
b.具有强氧化性,其中硫元素为价
c.步骤ⅳ中的指示剂可以用KSCN
②产品的质量分数为___________。(列出计算式,的摩尔质量为)
③若未进行步骤ⅲ,会导致滴定结果___________(填“偏高”或“偏低”)。理由是___________。
六、实验题
19.某小组同学探究铜和浓硝酸的反应,进行如下实验:
实验1:分别取浓硝酸与不同质量的铜粉充分反应,铜粉完全溶解,溶液颜色如下表:
编号
①
②
③
④
⑤
铜粉质量/g
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
溶液颜色
绿色
草绿色
蓝绿色偏绿
蓝绿色偏蓝
蓝色
(1)写出铜和浓硝酸反应的离子方程式:___________。
(2)小组同学认为溶液显绿色的可能原因是:
猜想1:硝酸铜浓度较高,溶液呈绿色;
猜想2:溶解在混合溶液中,溶液呈绿色。
依据实验1中的现象,判断猜想1是否合理,并说明理由:___________。
(3)取⑤中溶液,___________(填操作和现象),证实猜想2成立。
小组同学进行如下实验也证实了猜想2成立。
实验2:向①中溶液以相同流速分别通入和空气,观察现象。
通入气体
氮气
空气
现象
液面上方出现明显的红棕色气体
后溶液变为蓝色
液面上方出现明显的红棕色气体
后溶液变为蓝色
(4)结合上述实验现象,下列推测合理的是___________(填字母序号)。
a.①中溶液通入时,被缓慢氧化为
b.①中溶液里某还原性微粒与绿色有关,通入空气时较快被氧化
c.空气小的溶于水显酸性,促进了溶液变蓝色
d.加热溶液①后,可能观察到溶液变蓝的现象
(5)小组同学继续探究实验2中现象的差异,并查阅文献:
ⅰ.“可溶性铜盐中溶解亚硝酸”可能是实验①中溶液显绿色的主要原因
ⅱ.在溶液中存在
反应l:(慢)
反应2:(快)
解释实验2中“通入氮气变蓝慢,通入空气变蓝快”的原因___________。
小组同学为确认亚硝酸参与了形成绿色溶液的过程,继续进行实验。
实验3:取3份等体积的①中绿色溶液,分别加入不同物质,观察现象。
加入物质
___________固体
3滴30%溶液
3滴水
现象
溶液绿色变深
溶液迅速变为蓝色
溶液颜色几乎不变
(6)实验中加入的固体物质是___________(填化学式)。加入后溶液迅速变蓝可能的原因是(用化学方程式表示):,___________,___________。
参考答案:
1.B
【详解】A.傣族剪纸中的纸张为有机物,A错误;
B.云南斑铜的主要成分为铜,属于无机物,B正确;
C.镇南月琴的主要材料有木材、竹子等,属于有机物,C错误;
D.苗族芦笙的主要材料是竹子,属于有机物,D错误;
故答案选B。
2.A
【详解】A.和质子数相同而中子数不相同,互为同位素,A正确;
B.过氧化氢为共价化合物,不存在阴阳离子,B错误;
C.为硫原子得到两个电子形成的离子,核外电子数为18,最外层满足8电子稳定结构,C错误;
D.该图示为顺-2-丁烯,D错误;
故选A。
3.B
【详解】A.标况下,22.4LNO的物质的量为1mol,11.2LO2的物质的量为0.5mol,由反应2NO+O2=2NO2可知,1molNO与0.5molO2反应生成1molNO2,但是存在反应2NO2N2O4,因此标准状况下,22.4LNO和11.2LO2在密闭容器中混合,容器内气体分子数小于NA,A错误;
B.乙醇和二甲醚的摩尔质量均为46g/mol,乙醇和二甲醚组成的混合物的物质的量为0.1mol,1个乙醇或二甲醚均含有2个sp3杂化的碳原子,因此4.6g乙醇和二甲醚组成的混合物中,含有0.2NA个sp3杂化的碳原子,B正确;
C.由反应KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O可知,KClO3中Cl得到五个电子,5个HCl中Cl各失去一个电子,每生成3mol氯气转移5mol电子,C错误;
D.单键为σ键,双键中含有1个σ键,一个π键,因此1mol中含有σ键个数为10NA,D错误;
故答案选B。
4.B
【分析】根据核外电子排布图可知,①为O元素;②为P元素;③为S元素;④As元素。
【详解】A.由电子排布式可知,四个元素都是p区元素,A正确;
B.P元素3p轨道半满,第一电离能比S元素大,故第一电离能③<②,B错误;
C.P元素最高价含氧酸为H3PO4,S元素最高价含氧酸为H2SO4,酸性硫酸大于磷酸,C正确;
D.同主族从上到下,电负性逐渐减小,故电负性O>S,D正确;
故选B。
5.C
【详解】A.中硫显+4价,与发生归中反应,被氧化为硫单质,体现了的氧化性,A正确;
B.与酸反应得到铁盐与亚铁盐,还原性的亚铁离子将高锰酸钾还原,紫色褪去,证明中含Fe(Ⅱ),B正确;
C.若溶液中存在Ag+,也会产生白色沉淀,C错误;
D.少量氯水加入到溶液中,再加萃取,下层呈紫色说明产生了I2单质,亚铁离子未优先反应,由此说明还原性,D正确;
答案选C。
6.D
【详解】A.用溶液吸收可以制备NaClO,即发生,故A合理;
B.消毒液中的ClO-与洁厕灵中的Cl-酸性条件下会反应产生,即发生,故B合理;
C.该消毒液中的NaClO和醋酸会发生复分解反应生成次氯酸,可增强漂白作用:,故C合理;
D.该消毒液呈碱性,所以加少量溶液,会发生,故D不合理;
故答案为:D。
7.D
【详解】A.a点为0.1mol/LHA溶液,若是强酸,pH=1,但pH约为3,HA是弱酸,A正确;
B.b点溶液中溶质为等物质的量的KA和HA,溶液显酸性,离子浓度关系为:c(A-)>c(K+)>c(HA)>c(H+)>c(OH-),B正确;
C.c点溶液的pH=7,c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒,c(K+)=c(A-),C正确;
D.c点溶液的pH=7,溶质为HA和KA,HA抑制水的电离,d点溶液的溶质为KA,KA促进水的电离,水的电离程度:c点
8.C
【详解】A.杯酚分子中连苯环的碳原子是sp3杂化,四面体结构,因此杯酚分子中的碳原子不可能共平面,故A错误;
B.杯酚分子苯环上连有酚羟基,相邻的两个酚羟基能形成分子内氢键,故B错误;
C.根据杯酚和固体加入氯仿过滤得到和苯酚的氯仿混合液,说明杯酚易溶于氯仿,根据杯酚、固体和混合物加甲苯后过滤得到杯酚、固体和的甲苯溶液,说明杯酚难溶于甲苯,故C正确;
D.操作①和操作②都是固体和液体分离,其操作是过滤,都用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒和烧杯,故D错误。
综上所述,答案为C。
9.B
【详解】A.由于该反应2Fe3++Fe=3Fe2+溶液中可能不存在Fe3+,而无法使KSCN显色检测Fe3+,A不符合题意;
B.CH3COOH为弱电解质电离程度小,其电离出的H+比等浓度的盐酸电离出的H+少,从而两者的pH有差异,测定两者的pH即可确定CH3COOH为弱电解质,B项符合题意;
C.浓HNO3受热会分解产生NO2从而无法确定炭与浓HNO3是否发生反应产生NO2,C项不符合题意;
D.I2与NaOH反应而无法与淀粉显色,从而无法确定淀粉水解情况,D不符合题意;
故选B。
10.C
【详解】A.和1,4-丁⼆酸发生缩聚反应生成p,故A正确;
B.根据A的结构简式,可知交联剂Q的结构简式为,故B正确;
C.和1,4-丁⼆酸发生缩聚反应生成p,其中x=2n-1,故C错误;
D.正反应放热,升高温度,平衡逆向移动,所以通过先升温后降温可实现这种材料的回收和重塑,故D正确;
选C。
11.B
【详解】A.由图示可知是先生成后消耗,是反应中间体,故A正确;
B.中与Rh配位的原子是I和C,故B不正确;
C.由图示可知,甲醇羰基化反应中反应物为甲醇和CO,产物为乙酸,方程式为,故C正确;
D.由图示可知CH3COI和水反应生成乙酸和HI,即为水解反应,故D正确;
故答案为:B。
12.D
【分析】由图可知,通入氢气的一极为负极,电极反应式为,氢离子与离子反应生成CO2,通入氧气的一极为正极,电极反应式为,二氧化碳与氢氧根离子反应生成碳酸根离子。
【详解】A.负极的电极反应方程式为,A错误;
B.正极反应消耗标准状况下22.4L氧气,理论上需要转移电子,题目中未指明在标准状况下,B错误;
C.由图可知,该装置吸收含二氧化碳的空气,二氧化碳与氢氧根离子反应生成碳酸根离子,故A口流出的空气不含CO2,C错误;
D.由图可知,短路膜中存在电子运动,与常见的离子交换膜不同,它既能传递离子,还可以传递电子,D正确;
故选D。
13.C
【分析】,(含少量的和)溶液加入氢氧化钡,可以促使转化为,进而和钡离子生成沉淀;过滤滤液电解阳极上发生氧化反应五价氯转化为七价氯得到,阴极生成氢气和氢氧根离子,浓缩加入饱和氯化铵将转化为溶解度较小结晶析出;
【详解】A.由分析可知,加入可以增加溶液的碱性,促使转化为,A错误;
B.电解时阴极附近生成氢氧根离子,溶液pH增大,B错误;
C.电解生成氢氧化钠,加入饱和溶液,铵根离子和氢氧根离子反应会生成氨气,C正确;
D.、、三种物质中,首先结晶析出,故其溶解度最小,D错误;
故选C。
14.C
【详解】A. 氯化铜是强酸弱碱盐,的溶液中铜离子水解,因此呈弱酸性,故A正确;
B. 根据实现现象先生成橙黄色沉淀,说明生成橙黄色沉淀的速率较快,最终生成白色沉淀,说明生成白色沉淀的反应趋势更大,故B正确;
C. 取洗涤后的橙黄色沉淀于试管中,由于沉淀中含有铜离子,因此加入稀硫酸,若溶液变蓝,不能说明橙黄色沉淀含有,故C错误;
D. 本实验中,溶液和溶液的总反应离子方程式为:,故D正确。
综上所述,答案为C。
15.(1)
(2)
(3)
(4)4
(5) 增大
【详解】(1)锆是40号元素,位于第五周期ⅣB族,其价电子为4d能级上有2个电子,5s能级上有2个电子,u轨道表示式为:。
(2)溶于水形成溶液后持续煮沸促进其水解,水解生成的氯化氢挥发,最后得到氧化锆,方程式为:。
(3)在立方中,白色的球位于顶点和面心,原子个数为,黑色的球在晶胞内部,有8个,结合化学式分析,晶胞中位于定点的原子为。
(4)在四方的晶胞中,锆原子位于晶胞的顶点和体心,氧原子位于晶胞的面上,一个晶胞中每个氧原子与三个锆原子直接连接,一个为晶胞的体心,两个为晶胞的顶点,另外氧原子还有相邻的晶胞中体心的锆原子相连,故距离每个氧原子最近的锆原子个数为4个。
(5)在一个立方晶胞中含有4个,立方晶胞的密度表示为,,一个四方晶胞中含有2个,密度表示为 ,故从四方晶胞变成立方晶胞密度增大。
16.(1)+206.1
(2) B a 温度升高,反应I向逆反应方向移动,S(CH4)降低;压强增大,反应I向正反应方向移动,S(CH4)增大。 0.75V0
(3) 4 CO2+2e- +2H+=HCOOH 55.2
【详解】(1)根据盖斯定律可知,。
(2)①A中只反应Ⅰ达平衡;B混合气体的密度,恒压时,V变,则为变量,“变量不变为平衡”,B正确;C项恒压,错误。
②随温度变化关系的曲线是a,理由是:温度升高,反应I向逆反应方向移动,S(CH4)降低;压强增大,反应I向正反应方向移动,S(CH4)增大。
③据图可知,550℃、0.1MPa条件下,S(CH4)为50%,S(CO)为20%,则生成n(CH4)=0.5,生成n(CO)=0.2,则平衡时,。
(3)①
pH=8,即
则
②还原得电子,CO2+2e- +2H+=HCOOH
③当电路中转移3mol e−时,生成HCOOH点解效率为80%,即有2.4mol e− 用于生成HCOOH,生成1.2mol,由m=n×M,生产m(HCOOH) 即溶液增加质量1.2mol×46g/mol=55.2g。
17.(1)碳碳双键、醛基
(2)加成反应
(3)bcd
(4)
(5)
(6)
(7)0.92
【分析】A中不含环状结构,A分子式为C3H4O,其不饱和度为2,而生成的B为C3H4O2,说明A生成B为氧化反应,因此A物质的结构简式为CH2=CH-CHO,B物质的结构简式为CH2=CH-COOH,根据E的结构可知,B与D的反应是酯化反应,因此物质D为,F与G反应生成I,其反应为,因此G的结构简式为BrCH(CH3)COOH,J的分子式为C7H9BrO4,不饱和度为3,与I相比没有变,但I中有11个C原子,因此J的结构简式为,K的分子式为C10H11BrO4,不饱和度为5,与J相对多了2个不饱和度且多了3个碳原子,说明丙炔基接在了J上,结合M可得知K的结构简式为,聚合物L的结构简式为,据此作答。
【详解】(1)根据以上可知A物质的结构简式为CH2=CH-CHO,含有的官能团为碳碳双键和醛基,故答案为:碳碳双键、醛基;
(2)观察E→F的反应,是E加成到F即甲醛的碳氧双键上,因此反应类型是加成反应,故答案为:加成反应;
(3)a.化合物D为,其同分异构体属于醇的有CH3CH2CH2CH2OH、CH3CHOHCH2CH3、(CH3) 2 CHCH2OH,属于醚的有CH3OCH2CH2CH3、CH3CH2OCH2CH3、(CH3) 2 CHOCH3共有6种,故a错误;
b.A中含有碳碳双键和醛基能使酸性褪色, B中含有碳碳双键能使酸性褪色,E中含有碳碳双键能使酸性褪色,化合物A、B、E均能使酸性褪色,故b正确;
c.化合物F中含有羟基,能形成氢键,因此其的沸点高于化合物E,故c正确;
d.手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,可知化合物G为、I为中均含手性碳原子,故d正确;
故答案选bcd;
(4)F+G→I的化学方程式是;故答案为:;
(5)根据分析可知化合物J的结构简式为;故答案为:;
(6)根据分析可知聚合物L的结构简式为,故答案为:;
(7)分子梳中梳齿的“密度”为分子梳主链上接入的梳齿数与主链链节数之比,主链上所有a处H原子,可看单体为2个H原子,与梳齿中b处,为1个H原子,即分子梳主链上接入的梳齿数,两者H原子的两组信号峰面积比1∶0.46,根据“密度”的概念可知,则梳齿2的密度为0.92,故答案为:0.92。
18.(1) 过滤 SiO2、BaSO4
(2)2+2=2Ce3++(SCN2H3)2+2HF+2F-
(3)2Ce3++6=Ce2(CO3)3↓+3CO2↑+3H2O
(4) a 偏高 若未煮沸,残留的(NH4)2S2O3会氧化(NH4)2Fe(SO4)2,滴定时消耗更多的(NH4)2Fe(SO4)2,导致滴定结果偏高
【分析】氟碳铈矿含CeFCO3、BaO、SiO2等,在空气中焙烧,Ce3+在空气中氧化为Ce4+,用硫酸浸取,Ce4+进入溶液,SiO2不反应,BaO与硫酸反应生成硫酸钡沉淀,过滤分离,滤渣A为SiO2、BaSO4,滤液A中加入硫脲将Ce4+还原为Ce3+,Ce2(SO4)3与Na2SO4形成复盐沉淀Ce2(SO4)3·Na2SO4·nH2O,过滤分离,复盐沉淀加入碱,再加入酸,Ce3+被转移到溶液中,再加入碳酸氢铵使Ce3+沉淀为Ce2(CO3)3,最后灼烧分解生成CeO2。
【详解】(1)步骤①为分离不溶物和溶液,操作为过滤,根据分析可知,滤渣A的主要成分为SiO2、BaSO4。
(2)具有还原性,酸性条件下将还原为Ce3+,自身被氧化为(SCN2H3)2,反应方程式为2+2=2Ce3++(SCN2H3)2+2HF+2F-。
(3)该步骤为碳酸氢铵使Ce3+沉淀为Ce2(CO3)3,发生的反应为2Ce3++6=Ce2(CO3)3↓+3CO2↑+3H2O。
(4)①
a.CeO2不溶于水,步骤ⅰ中将CeO2转化为Ce3+是为了获得可溶性的含铈溶液,便于后续滴定,a正确;
b.(NH4)2S2O3具有强还原性,其中硫元素为0价和+4价,b错误;
c.根据反应过程,Ce4+将亚铁离子氧化成铁离子,溶液中一直存在铁离子,不能用KSCN作指示剂,c错误;
故答案选a。
②根据反应过程,结合得失电子守恒CeO2~Ce3+~Ce4+~[(NH4)2Fe(SO4)2],CeO2产品的质量分数为。
③若未煮沸,残留的(NH4)2S2O3会氧化(NH4)2Fe(SO4)2,滴定时消耗更多的(NH4)2Fe(SO4)2,导致滴定结果偏高。
19.(1)Cu+4H++=2NO2↑+2H2O
(2)不合理,实验编号①~⑤中铜粉均溶解,随着硝酸铜浓度的增大,溶液颜色反而由绿色变为蓝色,与假设不符
(3)通入NO2气体,溶液颜色变绿
(4)bd
(5) 通入氮气时,二氧化氮和一氧化氮气体被吹出,由于反应1较慢,亚硝酸浓度下降较慢;通入空气时,一氧化氮与空气中的氧气发生反应,溶液中一氧化氮浓度降低,对溶液颜色变化影响程度较大的反应2快速向正反应方向移动,亚硝酸浓度降低快,溶液颜色变化快。 NaNO2(或其他亚硝酸盐)
(6) NaNO2(或其他亚硝酸盐)
【分析】通过设计实验推测铜与硝酸反应产物的颜色原因。
【详解】(1)铜和浓硝酸反应生成NO2气体和水,。
(2)根据题意,铜粉完全溶解,则随着铜粉质量的增加,溶液中硝酸铜的浓度浓度不断增大,但溶液颜色有绿色逐渐变为蓝色,与假设不符,故假设1不合理。
(3)猜想2认为,溶解在混合溶液中使溶液呈绿色,故向⑤中溶液通入NO2若溶液变为绿色,则猜想2成立。
(4)实验2证明,向①中溶液通入氮气溶液较慢变为蓝色,通入空气溶液较快变为蓝色; 化学性质稳定,在上述溶液中不能被氧化为 ,a错误;①中溶液里某还原性微粒与绿色有关,通入空气时较快被氧化,空气中的氧气具有氧化性,能够氧化溶液中的还原性微粒,b正确;酸性物质不能促进溶液变为蓝色,c错误;加热溶液①,加快反应速率,可能观察到溶液变蓝的现象,d正确;故选择bd两项。
(5)向溶液中通入N2时,NO2和NO气体被吹出,由于反应1进行较慢,亚硝酸的浓度下降较慢;通入空气时,NO与空气中的氧气发生反应,溶液中NO的浓度降低,对溶液颜色变化影响程度较大的反应2快速向正反应方向移动,亚硝酸浓度降低快,溶液颜色变化快。
(6)根据实验2可知,亚硝酸参与了绿色的形成过程,故向①的溶液中加入亚硝酸盐能够使溶液绿色变深;加入过氧化氢后,溶液迅速不变蓝,说明过氧化氢能够与亚硝酸发生反应,使溶液中亚硝酸浓度降低,亚硝酸具有还原性,过氧化氢具有氧化性,故过氧化氢将亚硝酸氧化为硝酸:,同时溶液中的一氧化氮也被过氧化氢氧化为硝酸:。
浙江省精诚联盟2023届高三三模化学试题 Word版含解析: 这是一份浙江省精诚联盟2023届高三三模化学试题 Word版含解析,文件包含浙江省精诚联盟2023届高三三模化学试题Word版含解析docx、浙江省精诚联盟2023届高三三模化学试题Word版无答案docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共34页, 欢迎下载使用。
山东省淄博市2023届高三三模化学试题(含解析): 这是一份山东省淄博市2023届高三三模化学试题(含解析),共27页。试卷主要包含了单选题,结构与性质,工业流程题,实验题,有机推断题,原理综合题等内容,欢迎下载使用。
浙江省精诚联盟2023届高三三模化学试题(含解析): 这是一份浙江省精诚联盟2023届高三三模化学试题(含解析),共25页。试卷主要包含了单选题,结构与性质,元素或物质推断题,原理综合题,实验题,有机推断题等内容,欢迎下载使用。