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文档介绍
江苏高考化学试卷及解析
2014年江苏高考化学试卷及解析 1. [2014·江苏卷] 水是生命之源,2014年我国科学家首次拍摄到水分子团簇的空间取向图像,模型见图。下列关于水的说法正确的是( ) A.水是弱电解质 B.可燃冰是可以燃烧的水 C.氢氧两种元素只能组成水 D.0 ℃时冰的密度比液态水的密度大 1.A [解析] 根据电离方程式H2OH++OH-可知A项正确;可燃冰是甲烷水合物,能燃烧的是甲烷,水是不能燃烧的,B项错误;氢、氧两元素可以组成H2O或者H2O2,C项错误;0 ℃的冰水混合物中,冰能浮在水面上,冰的密度小于水的密度,D项错误。 2. [2014·江苏卷] 下列有关化学用语表示正确的是( ) A.过氧化钠的电子式: B.质子数为35、中子数为45的溴原子:Br C.硫离子的结构示意图: D.间二甲苯的结构简式:H3CCH3 2.B [解析] Na2O2的电子式为Na+[O··,···,·)O··,···,·)]2-Na+,A项错误;质量数为质子数、中子数之和,即35+45=80,B项正确;硫离子最外层上有8个电子,其离子结构示意图为S2-,C项错误;间二甲苯的两个甲基位于间位,其结构简式应为H3CCH3,D项错误。 3. [2014·江苏卷] 25 ℃时,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( ) A.pH=1的溶液中:Na+、K+、MnO、CO B.c(H+)=1×10-13 mol·L-1的溶液中:Mg2+、Cu2+、SO、NO C.0.1 mol·L-1NH4HCO3溶液中:K+、Na+、NO、Cl- D.0.1 mol·L-1FeCl3溶液中:Fe2+、NH、SCN-、SO 3.C [解析] pH=1的溶液中,c(H+)=0.1 mol· L-1,CO与H+生成H2O、CO2而不能大量共存,A项错误;c(H+)=1×10-13 mol·L-1的溶液显碱性,Mg2+、Cu2+不能与OH-大量共存,B项错误;NH4HCO3电离出的NH和HCO与K+、Na+、NO、Cl-都不反应,C项正确; Fe3+能与SCN-发生络合反应而不能大量共存,D项错误。 4. [2014·江苏卷] 下列物质性质与应用对应关系正确的是( ) A.晶体硅熔点高硬度大,可用于制作半导体材料 B.氢氧化铝具有弱碱性,可用于制胃酸中和剂 C.漂白粉在空气中不稳定,可用于漂白纸张 D.氧化铁能与酸反应,可用于制作红色涂料 4.B [解析] 晶体硅用作半导体材料是因为其导电性介于导体和半导体之间,与其熔点高、硬度大的性质无关,A项错误;胃酸的主要成分是盐酸,能被氢氧化铝中和,B项正确;漂白粉漂白纸张是利用了其漂白性,而不是其不稳定性,C项错误;氧化铁用作红色涂料是利用了其颜色呈红棕色,与其能与酸反应的性质无关,D项错误。 5. [2014·江苏卷] 下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验,能达到实验目的的是( ) 甲 乙 丙 丁 A.用装置甲制取氯气 B.用装置乙除去氯气中的少量氯化氢 C.用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液 D.用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl2·4H2O 5.C [解析] 用MnO2和浓盐酸制取氯气时需要加热,A项错误;装置乙中进气管不对,并且Cl2和含有的氯化氢气体与水作用生成盐酸,能与NaHCO3溶液反应生成CO2气体,达不到除去氯气中氯化氢的目的, B项错误;二氧化锰难溶于水,可用过滤的方法分离二氧化锰和氯化锰溶液,C项正确;MnCl2·4H2O中含有结晶水,在加热时易失去结晶水,应采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法制取该晶体,不能用蒸发结晶的方法制取,D项错误。 6.[2014·江苏卷] 设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是( ) A.1.6 g由氧气和臭氧组成的混合物中含有氧原子的数目为0.1NA B.0.1 mol丙烯酸中含有双键的数目为0.1NA C.标准状况下,11.2 L苯中含有分子的数目为0.5NA, D.在过氧化钠与水的反应中,每生成0.1 mol氧气,转移电子的数目为0.4NA 6.A [解析] 氧气和臭氧都是由氧元素组成的,故1.6 g混合物中含有0.1NA个氧原子,A项正确;丙烯酸的结构简式为CH2===CHCOOH,分子中含有碳碳双键和碳氧双键,0.1 mol丙烯酸中含有双键数为0.2NA,B项错误;标准状况下苯为固体,不适于用气体摩尔体积来计算,C项错误;过氧化钠与水的反应为2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,每生成0.1 mol O2时,转移电子数为0.2NA,D项错误。 7. [2014·江苏卷] 下列指定反应的离子方程式正确的是( ) A.Cu溶于稀HNO3: Cu+2H++NO===Cu2++NO2↑+H2O B.(NH4)2Fe(SO4)2溶液与过量NaOH溶液反应制 Fe(OH)2:Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓ C.用CH3COOH溶解CaCO3: CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑ D.向NaAlO2溶液中通入过量CO2制Al(OH)3: CO2+AlO+2H2O===Al(OH)3↓+HCO 7.D [解析] 稀硝酸与铜反应生成NO而不是NO2,A项错误;NH和Fe2+都能与OH-反应,NaOH溶液过量时,离子方程式应为Fe2++4OH-+2NH=== Fe(OH)2↓+2NH3·H2 O,B项错误;CH3COOH为弱酸,在离子方程式中不能拆分成离子,C项错误;NaAlO2溶液中通入过量的CO2时,生成Al(OH)3和NaHCO3,D项正确。 8. [2014·江苏卷] 下列各组物质中,不满足组内任意两种物质在一定条件下均能发生反应的是( ) 物质 组别 甲 乙 丙 A Al HCl NaOH B NH3 O2 HNO3 C SiO2 NaOH HF D SO2 Ca(OH)2 NaHCO3 8.B [解析] Al既能与HCl反应又能与NaOH溶液反应,HCl和NaOH能发生中和反应,A项任意两种物质均能反应;NH3能被O2氧化,NH3能与HNO3发生中和反应,但O2不能与HNO3反应,B项符合题意;SiO2既能与NaOH反应又能与HF反应,NaOH能与HF发生中和反应,C项任意两物质均能反应;因酸性H2SO3>H2CO3,SO2既能与Ca(OH)2反应又能与NaHCO3反应,Ca(OH)2能与NaHCO3反应,D项任意两种物质均能反应。 9.[2014·江苏卷] 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍,Y是地壳中含量最高的元素,Z2+与Y2-具有相同的电子层结构,W与X同主族。下列说法正确的是( ) A.原子半径的大小顺序:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X) B.Y分别与Z、W形成的化合物中化学键类型相同 C.X的最高价氧化物对应的水化物的酸性比W的弱 D.Y的气态简单氢化物的热稳定性比W的强 9.D [解析] 短周期元素X原子最外层电子数是内层电子数的2倍,满足条件的X为第二周期元素,其最外层有4个电子,X为C元素;Y为地壳中含量最高的元素,故Y为O元素;O2-为10电子微粒,Z2+为10电子微粒,故Z为Mg元素;W为与C同主族的短周期元素,故W为Si元素,故原子半径r(Mg)>r(Si)>r(C)>r(O),A项错误;MgO中含有离子键,SiO2中含有共价键,B项错误;酸性H2CO3>H2SiO3,C项错误;热稳定性H2O>SiH4,D项正确。 10. [2014·江苏卷] 已知: C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1 CO2(g)+C(s)===2CO(g) ΔH2 2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH3 4Fe(s)+3O2(g)===2Fe2O3(s) ΔH4 3CO(g)+Fe2O3(s)===3CO2(g)+2Fe(s) ΔH5 下列关于上述反应焓变的判断正确的是( ) A.ΔH1>0,ΔH3<0 B.ΔH2>0,ΔH4>0 C.ΔH1=ΔH2+ΔH3 D.ΔH3=ΔH4+ΔH5 10.C [解析] C、CO的燃烧都是放热反应,故ΔH1<0、ΔH3<0,A项错误;CO2与C生成CO的反应为吸热反应,则ΔH2>0;铁的燃烧为放热反应,则ΔH4<0,B项错误;将第二、三个热化学方程式相加可得第一个热化学方程式,C项正确;将第五个热化学方程式系数同时乘以2后与第四个热化学方程式相加,再将系数同除以3可得第三个热化学方程式,故ΔH3=,D项错误。 11.[2014·江苏卷] 下列有关说法正确的是( ) A.若在海轮外壳上附着一些铜块,则可以减缓海轮外壳的腐蚀 B.2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行,则该反应的ΔH>0 C.加热0.1 mol·L-1Na2CO3溶液,CO的水解程度和溶液的pH均增大 D.对于乙酸与乙醇的酯化反应(ΔH<0),加入少量浓硫酸并加热,该反应的反应速率和平衡常数均增大 11.C [解析] 海轮的外壳是钢铁,因铁比铜活泼,海轮外壳上附着铜块后形成原电池,铁作负极,会加速海轮外壳的腐蚀,A项错误;B反应为气体体积减小的反应,反应ΔS<0,若反应能自发进行,则ΔH-TΔS<0,故反应的ΔH<0,B项错误;由于盐类的水解反应为吸热反应,升高温度能增大CO的水解程度,溶液中c(OH-)增大,溶液pH增大,C项正确;浓硫酸是酯化反应的催化剂,加入少量浓硫酸使反应速率增大,该反应为放热反应,一段时间后混合体系温度升高,平衡逆向移动,平衡常数减小,D项错误。 12. [2014·江苏卷] 去甲肾上腺素可以调控动物机体的植物性神经功能,其结构简式如图所示。下列说法正确的是( ) A.每个去甲肾上腺素分子中含有3个酚羟基 B.每个去甲肾上腺素分子中含有1个手性碳原子 C.1 mol去甲肾上腺素最多能与2 mol Br2发生取代反应 D.去甲肾上腺素既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应 12.BD [解析] 根据去甲肾上腺素的结构简式可知,其苯环上有2个羟基,故酚羟基只有2个,A项错误;该分子中苯环上的碳原子都不是手性碳原子,只有与羟基相连的碳原子为手性碳原子,B项正确;酚羟基邻、对位上的氢原子可与溴发生取代反应,分子中酚羟基的两个邻位上和其中一个酚羟基的对位上都有H原子,故最多能与3 mol Br2发生取代反应,C项错误;分子中的氨基能与盐酸反应,分子中的酚羟基能与氢氧化钠反应,D项正确。 13. [2014·江苏卷] 在探究新制饱和氯水成分的实验中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是( ) A.氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有Cl2 B.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有Cl- C.向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有H+ D.向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,说明氯水中含有HClO 13.D [解析] 水为无色,Cl2与水反应生成的HClO和HCl都无色,氯水显浅黄绿色是因为溶解Cl2的缘故,A项正确; B项正确;向氯水中加入NaHCO3粉末有气泡产生,说明NaHCO3与氯水中的H+反应生成CO2,C项正确;因Cl2能将Fe2+氧化为Fe3+而使溶液变成棕黄色,则FeCl2溶液滴加氯水时变为棕黄色不能证明溶液中含有HClO,D项错误。 14. [2014·江苏卷] 25 ℃时,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是( ) A.0.1 mol·L-1CH3COONa溶液与0.1 mol·L-1HCl溶液等体积混合: c(Na+)=c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(OH-) B.0.1 mol·L-1NH4Cl溶液与0.1 mol·L-1氨水等体积混合(pH>7): c(NH3·H2O)>c(NH)>c(Cl-)>c(OH-) C.0.1 mol·L-1Na2CO3溶液与0.1 mol·L-1NaHCO3溶液等体积混合: c(Na+)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3) D.0.1 mol·L-1Na2C2O4溶液与0.1 mol·L-1HCl溶液等体积混合(H2C2O4为二元弱酸): 2c(C2O)+c(HC2O)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+) 14.AC [解析] 两溶液混合时生成等量的CH3COOH和NaCl,由于CH3COOH能微弱电离,故c(Na+)=c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(OH-),A项正确;B项混合液显碱性,说明NH3·H2O的电离程度大于NH4Cl中NH的水解程度,故溶液中c(NH)>c(Cl-)>c(NH3·H2O)>c(OH-),B项错误;C项,由于c(Na)∶c(C)=3∶2,根据物料守恒可知C项正确;D项溶液中的电荷守恒式为2c(C2O)+c(HC2O)+c(OH-)+c(Cl-)=c(Na+)+c(H+),D项错误。 15. [2014·江苏卷] 一定温度下,在三个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中发生反应:( ) 2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) 容器 编号 温度(℃) 起始物质的量(mol) 平衡物质的量(mol) CH3OH(g) CH3OCH3(g) H2O(g) Ⅰ 387 0.20 0.080 0.080 Ⅱ 387 0.40 Ⅲ 207 0.20 0.090 0.090 下列说法正确的是( ) A.该反应的正反应为放热反应 B.达到平衡时,容器Ⅰ中的CH3OH体积分数比容器Ⅱ中的小 C.容器Ⅰ中反应到达平衡所需时间比容器Ⅲ中的长 D.若起始时向容器Ⅰ中充入CH3OH 0.15 mol、CH3OCH3 0.15 mol和H2O 0.10 mol,则反应将向正反应方向进行 15.AD [解析] 比较Ⅰ、Ⅲ数据可知:温度越低,平衡时CH3OCH3含量越高,则降温时平衡正向移动,正反应为放热反应,A项正确;由于Ⅰ和Ⅱ温度相同,且该反应前后气体分子数不变,故虽然Ⅱ中甲醇的起始量为Ⅰ的两倍,压强不同,但CH3OH的分解率不变,达到平衡时两容器中CH3OH的体积分数相同,B项错误;温度越高反应速率越快,达平衡用的时间越短,故容器Ⅰ中反应达平衡的时间比容器Ⅲ中短,C项错误;由容器Ⅰ中的数据可求得387 ℃时的K==4,根据D项所给的数据可知此时Q==<K,故反应正向进行,D项正确。 16.[2014·江苏卷] (12分)烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6-2x]溶液,并用于烟气脱硫研究。 (1)酸浸时反应的化学方程式为____________________;滤渣Ⅰ的主要成分为________(填化学式)。 (2)加CaCO3调节溶液的pH至3.6,其目的是中和溶液中的酸,并使Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)6-2x。滤渣Ⅱ的主要成分为________(填化学式);若溶液的pH偏高,将会导致溶液中铝元素的含量降低,其原因是__________________________(用离子方程式表示)。 (3)上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量,其主要原因是________________________;与吸收SO2前的溶液相比,热分解后循环利用的溶液的pH将________(填“增大”“减小”或“不变”)。 16.(1)Al2O3+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2O SiO2 (2)CaSO4 3CaCO3+2Al3++3SO+3H2O===2Al(OH)3+3CaSO4+3CO2↑ (3)溶液中的部分SO被氧化成SO 减小 [解析] (1)粉煤灰中的Al2O3能与H2SO4反应生成Al2(SO4)3,而SiO2不能与H2SO4反应,因而滤渣Ⅰ为SiO2。(2)滤液为Al2(SO4)3,与CaCO3反应生成微溶物CaSO4,因而滤渣Ⅱ为CaSO4。溶液中存在Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,CaCO3+2H+=== Ca2++H2O+CO2↑,溶液的pH偏高,碱性增强,会促进Al3+水解,铝元素容易转化为Al(OH)3沉淀而导致溶液中铝元素含量降低。(3)+4价S具有较强还原性,溶液中的SO容易被氧化为SO。SO2在水中溶解度较大且SO2溶于水生成H2SO3,且加热时部分H2SO3会被氧化为酸性更强的H2SO4,因而比吸收SO2前酸性增强,pH减小。 17. [2014·江苏卷] (15分)非诺洛芬是一种治疗类风湿性关节炎的药物,可通过以下方法合成: 请回答下列问题: (1)非诺洛芬中的含氧官能团为________和________(填名称)。 (2)反应①中加入的试剂X的分子式为C8H8O2,X的结构简式为________。 (3)在上述五步反应中,属于取代反应的是________(填序号)。 (4)B的一种同分异构体满足下列条件: Ⅰ.能发生银镜反应,其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应。 Ⅱ.分子中有6种不同化学环境的氢,且分子中含有两个苯环。 写出该同分异构体的结构简式:_________。 (5)根据已有知识并结合相关信息,写出以为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下: CH3CH2BrCH3CH2OHCH3COOCH2CH3 17.(1)醚键 羧基 (2) (3)①③④ (4) [解析] (1)R—O—R为醚键,—COOH为羧基。 (2)对比A、B的结构,可知X为 。 (3)取代反应在形式上表现为“有上有下”,对比各步反应前后物质结构上的差别,可知①③④属于取代反应。 (4)采取官能团拼凑法解答该题:①能发生银镜反应说明含有—CHO;②能水解说明含有酯基;③水解产物能与FeCl3 溶液作用发生显色反应,说明水解产物中含有酚羟基,故含有的酯基为酚羟基与羧酸生成;④结合B的分子式为C14H12O2,兼顾两个苯环以及①②③所叙述的基团,可知结构为“2个苯环、1个—CH3、1个—OOCH”,要想该分子中只能有6种氢, 则—CH3与—OOCH处于对位,即 。 (5)合成有机物采取逆推法,结合题干反应⑤,可知 由 酸 性条件下水解得到;结合题干反应④, 可由 与NaCN 反应得到;再结合所学烯烃性质及其制取方法, 可由 和 HBr加成得到,而 可由CH2CH2OH消去反应得到;再结合题中反应②, 可由 还原得到。 18. [2014·江苏卷] (12分)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(×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-)∶n(CO)(写出计算过程)。 18.(1)生成的产物具有阻燃作用 (2)2a+3b=c+2d (3)n(CO2)==2.50×10-2mol 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)==7.50×10-3 mol n(OH-)=7.50×10-3 mol×2=1.50×10-2 mol n(OH-)∶n(CO)=1.50×10-2 mol∶2.50×10-2 mol=3∶5 [解析] (1)碱式碳酸铝镁分解后生成Al2O3、MgO、CO2,这些物质都可起到阻燃作用。(2)根据化合物中各元素的化合价代数和为0,故2a+3b+(-1)c+(-2)d=0,即2a+3b=c+2d。(3)利用标准状况下CO2的体积计算所含CO2的物质的量,从而求出CO2的质量;再结合图像,求出分解过程中生成H2O的质量,从而求出H2O的物质的量。解题时要特别注意:①固体残留率在73.45%以前,结晶水已经全部失去,此时减少的质量为分解生成的CO2和H2O,②固体分解可看成是镁铝的氢氧化物及其碳酸盐的分解,故分解生成1 mol H2O需要2 mol OH-,分解生成1 mol CO2需要1 mol CO。 19. [2014·江苏卷] (15分)实验室从含碘废液(除H2O外,含有CCl4、I2、I-等)中回收碘,其实验过程如下: (1)向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液,将废液中的I2还原为I-,其离子方程式为__________________;该操作将I2还原为I-的目的是______________________。 (2)操作X的名称为________。 (3)氧化时,在三颈烧瓶中将含I-的水溶液用盐酸调至pH约为2,缓慢通入Cl2,在40 ℃左右反应(实验装置如图所示)。 实验控制在较低温度下进行的原因是______________;锥形瓶里盛放的溶液为________。 (4)已知:5SO+2IO+2H+===I2+5SO+H2O 某含碘废水(pH约为8)中一定存在I2,可能存在I-、IO中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有I-、IO的实验方案:取适量含碘废水用CCl4多次萃取、分液,直到水层用淀粉溶液检验不出有碘单质存在;________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 实验中可供选择的试剂:稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液。 19.(1)SO+I2+H2O===2I-+SO+2H+ 使CCl4中的碘进入水层 (2)分液 (3)使氯气在溶液中有较大的溶解度(或防止I2升华或防止I2进一步被氧化) NaOH溶液 (4)从水层取少量溶液,加入1~2 mL淀粉溶液,加盐酸酸化,滴加FeCl3溶液,若溶液变蓝,说明废水中含有I-;若溶液不变蓝,说明废水中不含有I-。另从水层取少量溶液,加入1~2 mL淀粉溶液,加盐酸酸化,滴加Na2SO3溶液,若溶液变蓝,说明废水中含有IO;若溶液不变蓝,说明废水中不含有IO [解析] (1)SO被I2氧化为SO,I2被还原为I-,结合电荷守恒和原子守恒可得SO+I2+H2O===2I-+SO+2H+。因为I2不溶于水,而碘化物易溶于水,故将I2还原为I-的目的是使碘元素进入水层。(2)分离有机溶剂和水溶液的混合物需要分液。(3)温度越高,Cl2溶解度越小,而且随温度升高,Cl2会把I2进一步氧化为IO,导致氧化I-的效率偏低;另外,I2也容易升华。 (4)检验I2用淀粉,结合所给试剂的性质,FeCl3具有氧化性,可将I-氧化为I2,而Na2SO3具有强还原性,可将IO还原为I2。 20.[2014·江苏卷] (14分)硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。由硫化氢获得硫单质有多种方法。 (1)将烧碱吸收H2S后的溶液加入到如图所示的电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下反应: S2--2e-===S (n-1)S+S2-===S ①写出电解时阴极的电极反应式:________________。 ②电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质,其离子方程式可写成__________________________。 (2)将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S,其物质转化如图所示。 ①在图示的转化中,化合价不变的元素是________。 ②反应中当有1 mol H2S转化为硫单质时,保持溶液中Fe3+的物质的量不变,需消耗O2的物质的量为________。 ③在温度一定和不补加溶液的条件下,缓慢通入混合气体,并充分搅拌。欲使生成的硫单质中不含CuS,可采取的措施有________________。 (3)H2S在高温下分解生成硫蒸气和H2。若反应在不同温度下达到平衡时,混合气体中各组分的体积分数如图所示,H2S在高温下分解反应的化学方程式为__________________________________。 20.(1)①2H2O+2e-===H2↑+2OH- ②S+2H+===(n-1)S↓+H2S↑ (2)①Cu、H、Cl(或铜、氢、氯) ②0.5 mol ③提高混合气体中空气的比例 (3)2H2S2H2+S2 [解析] (1)①电解池的阴极发生还原反应,溶液中H2O电离出的H+被还原为H2,即2H2O+2e-===H2↑+2OH-;②在酸性条件下,S2-与H+结合生成H2S,故S与酸发生反应:S+2H+===(n-1)S↓+H2S↑。(2)①由图示可知,最终产物为CuS、HCl、S和FeCl3,因而Cu、H、Cl三种元素的化合价未变。②根据电子守恒,1 mol H2S转化为S,失去2 mol电子,而1 mol O2消耗4 mol电子,故1 mol H2S消耗0.5 mol O2。③为了把CuS转化为S,应加入氧化剂,在溶液的量不增加的前提下,只能增加O2的量,即增加空气的量。(3)结合图像可知,体系中有3种组分,说明H2S未完全分解,即属于可逆反应。选取某温度下各组分的体积分数,如选取1300 ℃下各组分的体积分数,结合S原子守恒,推出硫蒸气的组成为S2,可得反应为2H2S2H2+S2。 21.[2014·江苏卷] (12分)【选做题】 A.[物质结构与性质] 含有NaOH的Cu(OH)2悬浊液可用于检验醛基,也可用于和葡萄糖反应制备纳米Cu2O。 (1)Cu+基态核外电子排布式为____________________。 (2)与OH-互为等电子体的一种分子为______________(填化学式)。 (3)醛基中碳原子的轨道杂化类型是________;1 mol乙醛分子中含有的σ键的数目为________。 (4)含有NaOH的Cu(OH)2悬浊液与乙醛反应的化学方程式为__________________________。 (5)Cu2O在稀硫酸中生成Cu和CuSO4。铜晶胞结构如图所示,铜晶体中每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为________。 21.(1)[Ar]3d10或1s22s22p63s23p63d10 (2)HF (3)sp2 6 mol或6×6.02×1023个 (4)2Cu(OH)2+CH3CHO+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O (5)12 [解析] (1)Cu为29号,Cu+核外还有28个电子,按照核外电子排布规律,应为[Ar]3d10或1s22s22p63s23p63d10。(2)OH-含有10个电子,根据等电子体的含义,可知10电子的双原子分子为HF。(3)—CHO中含碳氧双键,为平面结构,故中心原子碳原子采取sp2杂化。 1 mol CH3CHO中含有5 mol单键、1 mol双键,故含σ键为5 mol+1 mol=6 mol。(4)Cu(OH)2被CH3CHO还原为Cu2O,CH3CHO被氧化为CH3COOH,再与NaOH反应生成CH3COONa,故反应为2Cu(OH)2+CH3CHO+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O。(5)铜晶胞为面心立方晶胞,故每个铜原子周围距离最近的铜原子为4×3=12。 21.[2014·江苏卷] (12分)【选做题】 B.[实验化学] 磷酸铁(FePO4·2H2O,难溶于水的米白色固体)可用于生产药物、食品添加剂和锂离子电池的正极材料。实验室可通过下列实验制备磷酸铁。 (1)称取一定量已除去油污的废铁屑,加入稍过量的稀硫酸,加热、搅拌,反应一段时间后过滤。反应加热的目的是__________________________________。 (2)向滤液中加入一定量H2O2氧化Fe2+。为确定加入H2O2的量,需先用K2Cr2O7标准溶液滴定滤液中的Fe2+,离子方程式如下: Cr2O+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O ①在向滴定管中注入K2Cr2O7标准溶液前,滴定管需要检漏、____________________和__________________。 ②若滴定x mL滤液中的Fe2+,消耗a mol·L-1 K2Cr2O7标准溶液b mL,则滤液中c(Fe2+)=________mol·L-1。 ③为使滤液中的Fe2+完全被H2O2氧化,下列实验条件控制正确的是________(填序号)。 A.加入适当过量的H2O2溶液 B.缓慢滴加H2O2溶液并搅拌 C.加热,使反应在较高温度下进行 D.用氨水调节溶液pH=7 (3)将一定量的Na2HPO4溶液(溶液显碱性)加入到含有Fe3+的溶液中,搅拌、过滤、洗涤、干燥得到FePO4·2H2O。若反应得到的FePO4·2H2O固体呈棕黄色,则磷酸铁中混有的杂质可能为________。 [答案] (1)加快铁与稀硫酸的反应速率 (2)①用蒸馏水洗净 用K2Cr2O7标准溶液润洗2~3次 ② ③AB (3)Fe(OH)3(或氢氧化铁) [解析] (1)升温能加快反应速率。(2)①结合滴定管的使用规则,在注入待装的溶液之前,需要检查滴定管是否漏水→用蒸馏水洗涤→用待装液润洗。②根据反应的离子方程式,可知ab×10-3mol K2Cr2O7可氧化6ab×10-3mol Fe2+,故c(Fe2+)=6ab×10-3 mol÷(10-3x L)=mol·L-1。③氧化剂H2O2过量、延长反应时间、增大接触面积等措施均能促使Fe2+被完全氧化,A项、B项正确;温度过高,会使H2O2分解,C项错误;pH增大会降低H2O2的氧化性,同时促进Fe2+水解而生成Fe(OH)2沉淀,D项错误。(3)亚铁盐呈现绿色,颜色发黄说明含有三价铁的化合物,结合溶液显碱性易推知含有Fe(OH)3。查看更多