2023北京朝阳高二(上)期末化学(教师版)
展开这是一份2023北京朝阳高二(上)期末化学(教师版),共20页。试卷主要包含了 基元反应的反应过程如下图, 常温下,用0等内容,欢迎下载使用。
2023北京朝阳高二(上)期末
化 学
(考试时间90分钟 满分100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Mn 55
第一部分(选择题,共42分)
每小题只有一个选项符合题意。共14个小题,每小题3分,共42分。
1. 下列仪器中,不属于酸碱中和滴定中常用仪器的是
A.分液漏斗
B.酸式滴定管
C.碱式滴定管
D.锥形瓶
A. A B. B C. C D. D
2. 下列基态原子的最外层电子排布式表示的元素,不一定属于主族元素的是
A. B. C. D.
3. 基元反应的反应过程如下图。下列分析不正确的是
A. 该基元反应涉及键断裂和键形成
B. 该基元反应属于吸热反应
C. 使用催化剂,可以改变该反应
D. 增大,该反应单位体积内活化分子数增多
4. 下列用于解释事实方程式书写不正确的是
A. 向溶液中滴入酚酞溶液,溶液变红:
B. 在气流中加热得到无水
C. 向亚硫酸溶液中滴入紫色石蕊溶液,溶液变红:、
D. 用KI溶液将转化
5. 化学小组研究金属的电化学腐蚀,实验如下:
序号
实验Ⅰ
实验Ⅱ
实验
现象
铁钉周边出现_________色
锌片周边未见明显变化
铁钉周边出现蓝色
铜片周边略显红色
下列说法不正确的是
A. 实验Ⅰ中铁钉周边出现红色
B. 实验I中负极的电极反应式:
C. 实验Ⅱ中正极的电极反应式:
D. 对比实验I、Ⅱ可知,生活中镀锌铁板比镀铜铁板在镀层破损后更耐腐蚀
6. 生产钛的方法之一是将金红石()转化为,再进一步还原得到钛。转化为有直接氯化法和碳氯化法,相关能量示意图如下所示。下列说法不正确的是
A. 将反应物固体粉碎可以加快直接氯化,碳氯化的反应速率
B. 可推知
C. 判断直接氯化反应能否自发进行需要综合考虑体系的焓变和熵变
D. 对于碳氯化反应,温度升高,平衡时的产率变小
7. 下列所述的粒子(均为36号以前的元素),按半径由大到小的顺序排列正确的是
①基态X原子的结构示意图为
②基态的价电子排布式为
③基态的轨道表示式为
④基态的最高能级的电子对数等于其最高能层的电子层数
A. ②>③>① B. ④>③>② C. ③>②>④ D. ④>②>③
8. 室温下,用溶液溶液和蒸馏水进行如下表所示的5个实验,分别测量浑浊度随时间的变化。
编号
溶液
溶液
蒸馏水
浑浊度随时间变化的曲线
①
1.5
3.5
10
②
2.5
3.5
9
③
3.5
3.5
x
④
3.5
2.5
9
⑤
3.5
1.5
10
下列说法不正确是
A. 实验③中
B. 实验①②③或③④⑤均可说明其他条件相同时,增大反应物浓度可增大该反应速率
C. 降低溶液浓度比降低溶液浓度对该反应化学反应速率影响程度更大
D. 。将装有实验②的试剂的试管浸泡在热水中一段时间后再混合,其浑浊度曲线应为a
9. 常温下,用0.10mol/LNaOH溶液分别滴定20.00mL浓度均为0.10mol/L的CH3COOH溶液和HCN溶液,所得滴定曲线如图。下列说法不正确的是
已知:;
A. 曲线M为的滴定曲线
B. 点①和点②所示溶液中:
C. 点③所示溶液中:
D. 点④所示溶液中:
10. 下列实验不能得出相应实验结论的是
选项
A
B
C
D
实验
结论
该反应的
平衡正向移动
醋酸的大于碳酸的
相同温度下的溶液度:
A. A B. B C. C D. D
11. 一定温度下,在两个容积均为的恒容密闭容器中加入一定量的反应物,发生反应,相关数据见下表。
容器编号
温度/℃
起始物质的量/
平衡物质的量/
Ⅰ
0.4
0.4
0.2
Ⅱ
0.4
0.4
0.24
下列说法不正确的是
A.
B. Ⅰ中反应达到平衡时,的转化率为50%
C. Ⅱ中反应平衡常数
D. 的容器中,若四种气体的物质的量均为,则
12. 新型双离子可充电电池是一种高效,低成本的储能电池,其装置示意图如下。当闭合K2时,该电池的工作原理为。下列关于该电池的说法正确的是
A. 放电时,电子从N电极经导线流向M电极
B. 放电时,正极的电极反应式:
C. 充电时,外加直流电源的正极与M电极相连
D. 充电时,电路中每通过,左室溶液增加
13. 以石灰石矿(主要成分为,含少量等)为原料制备高纯轻质碳酸钙的一种工艺流程如下。
已知:固体B中含有及
下列说法不正确的是
A. 过程Ⅱ中,溶液浸出而非是因为
B. 过程Ⅲ中,反应的离子方程式为
C. 过程Ⅱ和过程Ⅲ的操作均应在较高温度下进行
D. 整个流程中,“变废为宝、循环利用”的物质是
14. 室温下,向新制酸化的和未酸化的的溶液中通入氧气且搅拌时,变化曲线如图。
已知:的;的
开始沉淀时的;开始沉淀时的
下列说法不正确的是
A. M点对应的溶液中水解程度小于Р点对应的溶液中水解程度
B. 导致M点→N点升高的反应为:
C. 导致Р点→Q点降低的反应为:
D. O点和Q点后变化不大,推测两个反应体系中一定不再发生的氧化反应
第二部分
本部分共5题,共58分。
15. 是汽车尾气中的主要污染物,在汽车尾气系统中装配催化转化器,可有效降低的排放。
(1)当尾气中空气不足时,(以为主)在催化转化器中被还原成排出。
①基态碳原子中,电子占据最高能级的电子云轮廓图的形状是_________。
②氧的基态原子的轨道表示式为_________。
③C、N、O电负性由大到小顺序为_________。
(2)当尾气中空气过量时,催化转化器中金属氧化物吸收生成盐。其吸收能力顺序如下:。已知:镁、钙、锶、钡的部分电离能数据如下表所示。
元素
738
589.7
549
502.9
1451
1145
1064
965.2
7733
4910
a
3600
①推测的第三电离能a的范围:_________。
②对的吸收能力增强,从原子结构角度解释原因:为同主族元素,_________,元素的金属性逐渐增强,金属氧化物对的吸收能力逐渐增强。
(3)研究作为脱硝催化剂的性能时发现:在上适当掺杂不同的金属氧化物如等有利于提高催化脱硝性能。
①基态V原子的核外电子排布式为_________。
②若继续寻找使催化性能更好的掺杂金属氧化物,可以在元素周期表_________区寻找恰当元素(填序号)。
A.s B.p C.d D.ds
16. 电解食盐水可以制备烧碱、次氯酸钠消毒液等
【用途一】制备烧碱
(1)离子交换膜法电解饱和食盐水原理示意图如图1。
①气体a的电子式为:_________。
②结合电极反应式解释阴极区得到溶液的原因_________。
【用途二】制备次氯酸钠溶液
采用无隔膜电解槽,电解3%~5%的溶液,可制备溶液。控制较低温度,适宜电压电解制备溶液原理示意图如图2。
已知:与次氯酸盐相比,次氯酸具有更强的氧化性。
(2)电解食盐水制备溶液总反应的化学方程式为_________。
(3)研究发现,电解制备溶液时,中性溶液为宜,若初始过高()或过低()都会降低的浓度。分析可能原因:
①过高,阳极会发生放电,导致电解效率降低,电极反应为_________。
②过低,产生影响的可能原因:
假设过低时,导致溶解度_________,生成的减少。
假设过低时,浓度增大氧化,生成和。
I.查阅文献,假设b成立。相应反应的离子方程式为_________。
Ⅱ.若通过检测反应前后溶液酸性的变化证实假设b成立,实验操作和现象为:取溶液,_________。可供选择的试剂和仪器:a.稀硫酸 b.稀盐酸 c.石蕊溶液 d.计
17. 用甲烷制高纯氢气是目前研究热点之一。
(1)一定条件下,反应历程如图1所示,其中化学反应速率最慢的反应过程为_________。
(2)甲烷水蒸气催化重整可制得较高纯度的氢气,相关反应如下。
反应I.
反应Ⅱ.
①总反应:_________
②已知830℃时,反应Ⅱ的平衡常数。在容积不变的密闭容器中,将与加热到830℃,反应达平衡时的转化率为_________。
③在常压,600℃条件下,甲烷制备氢气的总反应中平衡产率为82%。若加入适量生石灰后的产率可提高到95%,应用化学平衡移动原理解释原因_________。
(3)科学家研究将与联合重整制备氢气:
反应I:
反应Ⅲ:
常压下,将和按一定比例混合置于密闭容器中,相同时间不同温度下测得体系中变化如图2所示。
①已知700℃、催化剂条件下,向反应体系中加入少量可增加产率,此条件下还原性_________(填“>”“<”或“=”)。
②随着温度升高变小的原因可能是_________。
18. 高纯硫酸锰在电池材料等领域具有重要的用途,可用如下方法制备。
(1)酸浸
酸浸过程中的主要反应为(将离子方程式补充完整):_________。
□□_________=□□□_________
(2)净化
含的浸取液中有等杂质离子,一种制备高纯硫酸锰的工艺流程如下。
已知:a.可溶于水
b.部分难溶电解质的溶度积常数(25℃)如下表:
化学式
①加入的目的是:_________。
②常温下,除铁过程中调节,通过计算判断是否沉淀完全并简述理由_________。(一般认为溶液中离子浓度小于时沉淀完全)
③结合离子方程式说明选用作为沉淀剂的原因:_________。
(3)“酸浸渣”中锰元素含量检测
i.称取mg酸浸渣,将其中的锰元素全部溶出成,过滤,将滤液定容于容量瓶中;
ⅱ.取溶液于锥形瓶中,加入少量催化剂和过量的溶液,加热、充分反应后,煮沸溶液使剩余的分解;(已知:)
ⅲ.加入指示剂,用溶液滴定,至终点时消耗重新变为。
①“酸浸渣”中锰元素的质量分数为_________。
②ⅱ中若未充分加热煮沸,将会造成锰元素质量分数的测定结果_________(填“偏大”“偏小”或“不影响”)。
19. 某小组研究和的氧化性,进行如下实验。
已知:是黄色液体,氧化性:。
(1)实验Ⅰ过程Ⅰ中与反应的化学方程式是_________。
(2)实验Ⅰ过程Ⅱ中溶液变红,说明产生了,分析可能原因。
假设①被氧化。过程Ⅱ发生反应的电极反应式:
a.氧化反应:
b.还原反应:_________。
假设②和生成,进而使清液中的氧化为。设计实验Ⅱ证实假设。
i._________。
ⅱ.实验Ⅱ中过程Ⅱ的离子方程式为_________。
(3)设计实验进一步研究能否氧化。
编号
实验Ⅲ
实验Ⅳ
实验及现象
①实验Ⅲ中溶液的作用是_________。
②实验Ⅳ证实能氧化的实验现象除电流表指针偏转外,还有_________(答出2点)。
(4)分析实验Ⅱ中能氧化,实验Ⅲ中未能氧化的原因:_________。
参考答案
第一部分(选择题,共42分)
每小题只有一个选项符合题意。共14个小题,每小题3分,共42分。
1. 【答案】A
【解析】
【详解】酸碱中和滴定时,用酸式滴定管或碱式滴定管量取待测液体放入锥形瓶,标准溶液装在滴定管中进行滴定, 分液漏斗用来分液,不属于酸碱中和滴定的常用仪器,答案:A。
2. 【答案】C
【解析】
【详解】A.基态原子的最外层电子排布式,为He,为0族元素,一定不属于是主族元素,A错误;
B.基态原子最外层电子排布式,为第三周期第ⅢA族元素,一定属于主族元素,B错误;
C.基态原子的最外层电子排布式,可能是ⅡA或过渡元素,不一定属于主族元素,C正确;
D.基态原子的最外层电子排布式,为第四周期的ⅦA元素,一定属于主族元素,D错误;
故答案选C。
3. 【答案】C
【解析】
【详解】A.由图示可知,该基元反应涉及H−I键断裂和H−H键形成,A正确;
B.断键吸收的能量大于成键放出的能量,该反应吸热,B正确;
C.催化剂只改变活化能,影响反应速率,不影响焓变,C错误;
D.增大c(HI),该反应单位体积内活化分子数增多,反应速率加快,D正确;
故选C。
4. 【答案】A
【解析】
【详解】A.发生水解,溶液呈碱性,遇酚酞变红,水解分步进行,,A错误;
B.HCl能抑制氯化镁水解,加热得到无水氯化镁,,B正确;
C.亚硫酸电离溶液呈酸性,使紫色石蕊溶液变红,、,C正确;
D.难溶的能转化为更难溶的转化为,,D正确;
故答案选A。
5. 【答案】B
【解析】
【详解】A.实验Ⅰ中锌做负极,铁做正极,铁钉极氧气得到电子发生还原反应生成氢氧根离子,溶液显碱性周边出现红色,故A正确;
B.实验I中锌做负极,负极的电极反应式:,故B错误;
C.实验Ⅱ中铜不活泼,铜作正极,正极的电极反应式:,故C正确;
D.对比实验I、Ⅱ可知,锌能保护铁,而铜铁形成原电池会加速铁锈蚀,故生活中镀锌铁板比镀铜铁板在镀层破损后更耐腐蚀,故D正确;
故选B。
6. 【答案】B
【解析】
【详解】A.将反应物固体粉碎,增大反应物的接触面积,可以加快直接氯化,碳氯化的反应速率, A正确;
B.根据图示写出热化学方程式①,②,方程式②-①,得,,B错误;
C.因为,反应能自发进行,所以判断反应能否自发进行需要综合考虑体系的焓变和熵变,C正确;
D.碳氯化反应为放热反应,,温度升高,平衡向逆方向移动,的产率变小,D正确;
故答案选B。
7. 【答案】B
【解析】
【分析】①X为F元素,②Y为Cl元素,③Z为S元素,④E为K元素,根据元素周期律,判断原子半径K>S>Cl>F,即④>③>②>①。
【详解】A.原子半径③>②>①,A错误;
B.原子半径④>③>②,B正确;
C.原子半径④>③>②,C错误;
D.原子半径④>③>②,D错误;
故答案选B。
8. 【答案】D
【解析】
【分析】实验发生反应,浑浊是因为生成了硫单质,浑浊度代表生成硫单质的速率。
【详解】A.因避免溶液总体积不同对实验造成干扰,总体积应相同故实验③x=8,A正确;
B.实验①②③其他条件相同,随着Na2S2O3浓度增大,反应速率加快,实验③④⑤其他条件相同,随着H2SO4浓度减小,反应速率减慢,说明增大反应物浓度可增大该反应速率,B正确;
C.由①②③和③④⑤的速率变化图像可知,降低Na2S2O3溶液浓度比降低H2SO4溶液浓度对该反应化学反应速率影响程度更大,C正确;
D.将装有实验②的试剂的试管浸泡在热水中一段时间,温度升高,反应速率加快,浑浊度曲线变化应更快,D错误;
故选D。
9. 【答案】C
【解析】
【详解】A. 由题干已知信息可知Ka(CH3COOH)>Ka(HCN),则等浓度的CH3COOH和HCN的pH值,CH3COOH的更小,故曲线M为HCN的滴定曲线,A正确;
B.点①和点②所示溶液加入的NaOH体积相等,点①溶液呈碱性,溶质为等物质的量的NaCN和HCN,且CN-的水解>HCN的电离, 点②溶液呈酸性,溶质为等物质的量的CH3COONa和CH3COOH,且CH3COOH的电离大于CH3COO-水解,故有c(CN-)<c(CH3COO-),B错误;
C.点③溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒得c(Na+)=c(CH3COO-),故溶液中有c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-),C正确;
D.点④溶液中溶质为NaCN,溶液的pH>7,溶液呈碱性,则c(OH-)>c(H+),根据电荷守恒得c(Na+)>c(CN-),故溶液中有:c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+),D正确;
故答案:C。
10. 【答案】D
【解析】
【详解】A.,升高温度,颜色加深,平衡向逆方向移动,反应为放热反应, ,A正确;
B.,加NaOH,H+浓度减小,平衡右移,颜色变黄色,B正确;
C.向醋酸中加碳酸钠,有气泡生成,说明酸性:醋酸大于碳酸,则醋酸的大于碳酸的,C正确;
D.向氢氧化钠中加少量氯化镁,生成白色沉淀,氢氧化钠过量,和加入的氯化铁反应生成红褐色沉淀,无法判断氢氧化镁和氢氧化铁溶解度大小,D错误;
故答案选D。
11. 【答案】D
【解析】
【分析】温度为t1时,根据起始物质的量和平衡时的物质的量可列三段式:
【详解】A.该反应的正反应是放热反应,温度升高,平衡逆向移动,CO2的物质的量减小,所以温度t1>t2,故A正确;
B.由以上分析可知,Ⅰ中反应达到平衡时, NO 的转化率为×100%=50%,故B正确;
C.由以上分析可知,Ⅰ中反应达到平衡时, 各物质的物质的量浓度分别为NO:0.1mol/L,CO:0.1mol/L,N2:0.05mol/L,CO2:0.1mol/L,则t1温度下反应的平衡常数K==5,Ⅱ的温度比Ⅰ低,则Ⅱ中反应平衡常数 K>5,故C正确;
D.t1℃、2L 的容器中,若四种气体的物质的量均为 0.4mol ,则各物质的物质的量浓度均为0.2mol/L,则Q==5=K,所以 v(正)=v(逆),故D错误;
故选D。
12. 【答案】B
【解析】
【分析】打开K1、关闭K2,形成原电池,左侧M电极做负极,右侧N电极为正极,关闭K1、打开K2进行充电,M电极接外加电源的负极做阴极,N电极接外加电源的正极做阳极。
【详解】A.放电时,电子从负极M电极经导线流向正极N电极,A错误;
B.放电时,N电极做正极,电极反应式:,B正确;
C.充电时,N电极接外加电源的正极,C错误;
D.充电时,电路中每通过,有1molLi+通过Li+透过膜进入左室,D错误;
故答案选B。
13. 【答案】C
【解析】
【分析】煅烧石灰石矿(主要成分为,含少量等),、分解分别生成CaO和MgO ,并放出CO2,煅烧后固体 CaO、MgO,加氯化铵浸取,溶解CaO,得到含氯化钙和 的滤液A,过滤,固体B中含有及,滤液A中通CO2,,生成沉淀CaCO3。
【详解】A.过程Ⅱ中,溶液浸出而非,因为,A正确;
B.过程Ⅲ中,CO2和氯化钙和反应生成CaCO3,的离子方程式为,B正确;
C.过程Ⅱ的反应物氯化铵受热易分解,过程Ⅲ中受热易分解、易挥发,不能在较高温度下进行,C错误;
D.过程Ⅰ产生的是过程Ⅲ的反应物,过程Ⅲ中的生成物是过程Ⅱ的反应物,所以可循环利用,D正确;
故答案选C。
14. 【答案】D
【解析】
【详解】A.水解,增大H+浓度,抑制水解,所以M点对应的溶液中水解程度小于Р点对应的溶液中水解程度,A正确;
B.由图可知通氧气,PH<1.5时,被氧气氧化,Fe3+不会形成氢氧化铁沉淀,所以 M点→N点升高,离子方程式,B正确;
C.由信息可知,未酸化的FeSO4,被氧气氧化,Fe3+形成氢氧化铁沉淀,所以Р点→Q点降低的反应为:,C正确;
D.O点和Q点后变化不大,可能是两个反应体系中氧化反应的速率减慢,D错误;
故答案选D。
第二部分
本部分共5题,共58分。
15. 【答案】(1) ①. 哑铃形 ②. ③. O>N>C
(2) ①. 3600 (3) ①. 1s22s22p63s23p63d34s2 ②. C
【解析】
【小问1详解】
①基态碳原子中,电子占据最高能级为2p能级,电子云轮廓图形状为哑铃型。
②氧的基态原子的轨道表示式为。
③同周期元素从左到右元素电负性逐渐增强,则电负性由大到小顺序为O>N>C。
【小问2详解】
①Sr的第三电离能大于钡的第三电离能,小于钙的第三电离能,3600 ②从原子结构角度可知,Mg、Ca、Sr、Ba为同主族元素,自上而下原子半径逐渐增大,元素的金属性逐渐增强,金属氧化物对NOx的吸收能力逐渐增强。
【小问3详解】
①V为23号元素,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2。
②V、Mn、Fe、Ni、Cu中大部分元素在d区,则若继续寻找使TiO2催化性能更好的掺杂金属氧化物,应该在元素周期表的d区寻找,故答案选C。
16. 【答案】(1) ①. ②. 在阴极区水得电子生成氢气和氢氧根,电极反应为:,钠离子通过阳离子交换膜迁移到阴极区,故在阴极区生成NaOH溶液;
(2)
(3) ①. ②. 减小 ③. ④. 取NaClO溶液,用pH计分别测量初始溶液和滴入适量稀硫酸后溶液的pH值,若开始时溶液的pH值大于7,滴入适量的稀硫酸后,溶液的pH值小于7,则假设成立
【解析】
【分析】制备烧碱:电解饱和食盐水总反应为:,阳极为氯离子失电子生成氯气,即气体a为Cl2;阴极为是得电子生成氢气和氢氧根,气体b为H2;
制备次氯酸钠溶液:电解氯化钠溶液生成氢氧化钠、力气和氢气,生成的氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠,故总反应为:。
【小问1详解】
根据分析,气体a为Cl2,电子式为:;在阴极区水得电子生成氢气和氢氧根,电极反应为:,钠离子通过阳离子交换膜迁移到阴极区,故在阴极区生成NaOH溶液;
【小问2详解】
根据分析,电解食盐水制备溶液总反应的化学方程式为:;
【小问3详解】
①过高,阳极会发生放电,导致电解效率降低,电极反应为:;
②过低,产生影响的可能原因:
假设过低时,溶液中氢离子浓度大,氯气与水的反应受到抑制,导致溶解度减小,生成的减少;
假设过低时,浓度增大氧化,生成和,根据氧化还原反应配平,离子反应为:;
NaClO溶液显碱性,且具有强氧化性,不能向其中加入稀盐酸,会发生氧化还原反应生成氯气,降低pH值只能选用稀硫酸。先用pH计测得溶液的pH值大于7,滴入适量的稀硫酸后,部分次氯酸钠与硫酸反应生成次氯酸,次氯酸与次氯酸根发生氧化还原反应生成氯离子、氯酸根和氢离子,溶液酸性增强,pH计测得溶液的pH值小于7,则假设成立。故取NaClO溶液,用pH计分别测量初始溶液和滴入适量稀硫酸后溶液的pH值,若开始时溶液的pH值大于7,滴入适量的稀硫酸后,溶液的pH值小于7,则假设成立。
17. 【答案】(1)CH+3H=C+4H
(2) ①. +165kJ/mol ②. 80% ③. 加入生石灰,发生反应,二氧化碳浓度降低,总反应平衡正向移动,氢气的产率升高
(3) ①. > ②. 温度升高,对反应Ⅲ的促进作用更大,n(CO) 增加的更多,导致变小
【解析】
【小问1详解】
反应历程共分四步,其中活化能最大的一步是第四步,化学反应速率最慢,该反应过程为CH+3H=C+4H;
【小问2详解】
①总反应=反应Ⅰ+反应Ⅱ,根据盖斯定律,;②设达到平衡时,CO转化了xmol,列出三段式:,解得x=1.6mol,CO的转化率为;③加入生石灰,发生反应,二氧化碳浓度降低,总反应平衡正向移动,氢气的产率升高;
【小问3详解】
①向反应体系中加入少量O2可增加H2产率,反应正向移动,O2和CO发生了反应,说明在此条件下还原性CO>H2;②温度升高,对反应Ⅲ的促进作用更大,n(CO) 增加的更多,导致变小;
18. 【答案】(1) ①. 2FeS2+15MnO2+28H+=15Mn2++2Fe3++4+14H2O ②. 28H+ ③. 14H2O
(2) ①. 将Fe2+氧化成Fe3+ ②. pH=4时,c(OH)-=10-10mol/L,根据氢氧化铁的溶度积常数,c(Fe3+)==2.8×10-9mol/L<1×10-5mol/L,可判断铁离子已沉淀完全 ③. Pb2++S2-=PbS↓,Ba2++=BaSO4↓,在除去铅离子的同时确保没有引进杂质离子钡离子。
(3) ①. ×100% ②. 偏大
【解析】
【小问1详解】
酸浸过程有氢离子参与,则反应物中有H+,则产物中有H2O,已知FeS2的系数为2,则产物中的系数为4,反应中FeS2中Fe共失去2个电子,S失去28个电子,则Mn得到30个电子,MnO2前系数为15,Mn2+前系数为15,则离子方程式为2FeS2+15MnO2+28H+=15Mn2++2Fe3++4+14H2O。
【小问2详解】
含MnSO4的浸取液中加入MnO2,将Fe2+氧化成Fe3+,滤液1中加入MnCO3调pH=4,使铁离子转化成氢氧化铁沉淀,滤液2中加适量MnF2,除去钙离子,再加BaS,除去Pb2+,最后经过系列操作得到纯净MnSO4溶液。
①加入MnO2的目的是将Fe2+氧化成Fe3+。
②pH=4时,c(OH-)=10-10mol/L,根据氢氧化铁的溶度积常数,c(Fe3+)==2.8×10-9mol/L<1×10-5mol/L,可判断铁离子已沉淀完全。
③BaS中S2-与Pb2+生成PbS沉淀,Ba2+与反应生成BaSO4沉淀,在除去铅离子的同时确保没有引进杂质离子钡离子,离子方程式为Pb2++S2-=PbS↓,Ba2++=BaSO4↓。
【小问3详解】
①ⅲ中Fe2+与反应,根据得失电子守恒可知,消耗Fe2+的物质的量与消耗的物质的量比值为5:1,已知消耗Fe2+的量为a×b×10-3mol,则消耗的物质的量为a×b×10-3mol,根据Mn元素守恒,可知酸浸渣中锰元素的质量为a×b×10-3mol×55g/mol×4=44a×b×10-3g,故酸浸渣中锰元素的质量分数为×100%。
②ⅱ中若未充分煮沸,会将ⅲ中的亚铁离子氧化成铁离子,则消耗的硫酸亚铁铵体积偏大,导致测定结果偏大。
19. 【答案】(1)Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2
(2) ①. Cu2++e-+SCN-=CuSCN↓ ②. 0.1 ③. 2Fe2++(SCN)2=2Fe(SCN)2+
(3) ①. 检验实验中是否有Fe2+生成 ②. 正极区FeCl3溶液颜色变浅,负极区KSCN溶液由无色变为黄色
(4)实验Ⅱ中能氧化由于生成CuSCN白色沉淀,促进反应正向进行,而实验Ⅲ中能与形成Fe(SCN)2+络离子,从而减弱了Fe3+的氧化性
【解析】
【小问1详解】
实验Ⅰ过程Ⅰ中Cu与FeCl3反应生成FeCl2和CuCl2,故该反应的化学方程式是Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2,故答案为:Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2;
【小问2详解】
b.由题干实验信息可知,生成白色沉淀CuSCN,则还原反应为:Cu2++e-+SCN-=CuSCN↓,故答案为:Cu2++e-+SCN-=CuSCN↓;
i.根据对照实验I中,FeCl3的浓度为0.1mol/L,根据反应Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2可知,足量的Cu与FeCl3反应后生成的CuCl2的物质的量浓度为0.1mol/L,为了实验中控制变量,故0.1,故答案为:0.1;
ⅱ.实验Ⅱ中过程I方程式为:2Cu2++4SCN-=2CuSCN↓+(SCN)2,则过程Ⅱ的离子方程式为2Fe2++(SCN)2=2Fe(SCN)2+,故答案为:2Fe2++(SCN)2=2Fe(SCN)2+;
【小问3详解】
①Fe2+与K3[Fe(CN)6]溶液反应生成普鲁士蓝色沉淀,则实验Ⅲ中K3[Fe(CN)6]溶液的作用是检验实验中是否有Fe2+生成,故答案为:检验实验中是否有Fe2+生成;
②实验Ⅳ证实能氧化,即该原电池的电极反应分别为:负极反应:2SCN--2e-=(SCN)2,正极反应为:Fe3++e-=Fe2+,故实验现象除电流表指针偏转外,还有正极区FeCl3溶液颜色变浅,负极区KSCN溶液由无色变为黄色,故答案为:正极区FeCl3溶液颜色变浅,负极区KSCN溶液由无色变为黄色;
【小问4详解】
实验Ⅱ中能氧化由于生成CuSCN白色沉淀,促进反应正向进行,而实验Ⅲ中能与形成Fe(SCN)2+络离子,从而减弱了Fe3+的氧化性,故答案为:实验Ⅱ中能氧化由于生成CuSCN白色沉淀,促进反应正向进行,而实验Ⅲ中能与形成Fe(SCN)2+络离子,从而减弱了Fe3+的氧化性。
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