北京市海淀区2020届高三下学期4月联考化学试题

申明敬告: 本站不保证该用户上传的文档完整性,不预览、不比对内容而直接下载产生的反悔问题本站不予受理。

文档介绍

北京市海淀区2020届高三下学期4月联考化学试题

高三年级4月份测试题(A)‎ 化 学 试 卷 可能用到的相对原子质量:H ‎1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 ‎ 一、选择题 ‎1.石油化学工业是国民经济重要支柱之一,下列有关石油化工的叙述错误的是( )‎ A B C D 石油分馏是利用各组分沸点不同 石油裂化过程会发生碳碳键断裂 聚丙烯防护服材料易被KMnO4氧化 沥青可用于铺设马路 A. A B. B C. C D. D ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.石油分馏是利用石油中各成分的沸点不同,通过加热的方法将它们分离,故A正确;‎ B.石油裂化是将长链的烃断成短链的烃,过程中会发生碳碳键断裂,故B正确;‎ C.聚丙烯结构中没有碳碳双键,不易被KMnO4氧化,故C错误;‎ D.沥青是铺设马路的良好材料,故D正确;‎ 故选C。‎ ‎2.下列有关物质的表达式不正确的是( )‎ A. 1, 3-丁二烯的分子式:C4H6 B. 乙炔的电子式:‎ C. 甲醛的结构式: D. 聚氯乙烯的链节:CH2=CHCl ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.1,3-丁二烯分子中含有2个碳碳双键,其分子式为:C4H6,故A正确;‎ B.乙炔分子中存在1个碳碳三键和2个碳氢键,乙炔的电子式为,故B正确;‎ C.甲醛为含有1个C的醛,其结构式为:,故C正确;‎ D.氯乙烯含有碳碳双键,发生加聚反应生成聚氯乙烯,聚氯乙烯的单体是CH2=CHCl,链节为-CH2-CHCl-,故D错误;‎ 故选D。‎ ‎【点睛】本题的易错点为D,要注意区分聚合物的单体和链节,它们是两个不同的概念。‎ ‎3.合理饮食、营养均衡有利于身体健康,下列叙述错误的是( )‎ A. 大米、小麦中含有淀粉,消化吸收后可为生命活动提供能量 B. 肉、蛋、奶中的蛋白质,需水解成氨基酸后才能吸收 C. 久置的油脂变味不能食用,是由于油脂发生了水解反应 D. 水果、蔬菜是维生素、无机盐和膳食纤维的重要来源 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.大米、小麦中的淀粉被消化吸收后,可以为人体各项生命活动提供能量,故A正确;‎ B.肉、蛋、奶中的蛋白质被人体摄入后会被消化,以氨基酸的形式被吸收,B正确;‎ C.油脂变质的实质是由于油脂中的碳碳双键受到空气中的氧、水或微生物作用发生的氧化反应,产生一些具有特殊气味的低分子醛、酮或羧酸等,而且会产生哈喇味,发生的不是水解反应,故C错误;‎ D.水果、蔬菜富含调节人体生理机能的维生素、含有纤维素、大量叶绿素和无机盐等,故D正确;‎ 故选C。‎ ‎4.I-具有还原性,含碘食盐中的碘元素主要以KIO3的形式存在,I-、I2、IO3-在一定条件下可发生如图转化关系,下列说法不正确的是 A. 用淀粉-KI试纸和食醋可检验食盐是否加碘 B. 由图可知氧化性的强弱顺序为Cl2>IO3->I2‎ C. 生产等量的碘,途径I和途径II转移电子数目之比为5 :2‎ D. 途径III反应的离子方程式:3Cl2+I-+3H2O=6Cl-+IO3-+6H+‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A. KIO3、KI在酸性条件下发生氧化还原反应产生I2,I2遇淀粉溶液变为蓝色,因此可以用淀粉-KI试纸和食醋可检验食盐是否加碘,A正确;‎ B. 由途径I可知氧化性Cl2>I2,由途径II可知氧化性:IO3->I2,由途径III可知氧化性:Cl2>IO3-,故物质氧化性有强到弱的顺序为:Cl2>IO3->I2,B正确;‎ C. 假设反应产生1 molI2,途径I转移2 mol电子,途径II转移10 mol电子,因此生产等量的碘,途径I和途径II转移电子数目之比为2 :10=1:5,C错误;‎ D. 途径III中,Cl2把I-氧化为IO3-,Cl2被还原为Cl-,根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒,可得反应的离子方程式:3Cl2+I-+3H2O=6Cl-+IO3-+6H+,D正确;‎ 故合理选项是C。‎ ‎5.下列反应的离子方程式不正确的是( )‎ A. NaOH溶液腐蚀玻璃瓶塞:SiO2 +2OH-=SiO32- + 2H2O B. 实验室制Cl2:MnO2+4HCl(浓) Mn2++2Cl-+2H2O+Cl2↑‎ C. 向Mg(OH) 2悬浊液中加入FeCl3溶液:2Fe3++3Mg(OH)2 ==2 Fe(OH)3+3Mg2+‎ D. 向Ba(OH)2溶液中加入少量NaHSO3溶液: HSO3-+Ba2++OH-=BaSO3↓+H2O ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.玻璃塞中的二氧化硅能够与NaOH溶液反应生成硅酸钠溶液,反应的离子方程式为SiO2+2OH-═SiO32-+H2O,故A正确;‎ B.盐酸是强酸,实验室制氯气的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++2Cl2↑+2H2O,故B错误;‎ C.氢氧化铁溶解度小于氢氧化镁,向Mg(OH)2悬浊液中加入FeCl3溶液发生反应离子方程式为3Mg(OH)2+2Fe3+═2 Fe(OH)3+3Mg2+,实现沉淀的转化,故C正确;‎ D.向Ba(OH)2溶液中加入少量NaHSO3溶液的离子方程式为:HSO3-+Ba2++OH-═BaSO3↓+H2O,故D正确;‎ 故选B。‎ ‎6.下列实验现象与盐类水解无关的是( )‎ A. 等体积、等物质的量浓度的盐酸与氨水混合溶液显弱酸性 B. 1 mol/L的醋酸加水稀释,溶液的pH增大,导电能力减弱 C. 氮肥NH4HCO3与钾肥K2CO3混施可能会降低肥效 D. 向20 mL沸水中滴加适量饱和FeCl3溶液,形成红褐色胶体 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.将等体积等物质的量浓度的盐酸和氨水混合后,恰好反应生成氯化铵,氯化铵在溶液中水解,使得溶液显酸性,与盐类的水解有关,故A不选;‎ B.醋酸为弱酸,加水稀释溶液中氢离子浓度减小,pH增大,导电能力减弱,与醋酸的电离有关,与盐类的水解无关,故B选;‎ C.铵态氮肥中铵根离子水解显酸性,草木灰的主要成分是碳酸钠,在溶液中碳酸根离子水解,溶液显碱性,混合后相互促进水解,肥效降低,与盐类的水解有关,故C不选;‎ B.盐的水解过程是吸热过程,加热促进水解,所以加热制得红褐色Fe(OH)3胶体,与盐类的水解有关,故D不选;‎ 故选B。‎ ‎7.下列实验操作、现象和结论均正确的是( )‎ 选项 实验操作 现象 结论 A 向包有Na2O2粉末的脱脂棉上滴2滴水 脱脂棉燃烧 Na2O2与水反应放热 B 向浓FeCl3溶液中加入一小块薄铜片 铜片溶解 金属性Cu>Fe ‎ C 向Fe(NO3)2样品中加入稀硫酸,再滴 加KSCN溶液 溶液变为红色 Fe(NO3)2样品已经 氧化变质 D 向蔗糖溶液中加入稀硫酸,加热几分钟后加入Cu(OH) 2悬浊液,继续加热 无红色沉淀生成 蔗糖没有发生水解反应 A. A B. B C. C D. D ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A.过氧化钠与水反应生成氧气,且放热,因此脱脂棉燃烧,故A正确;‎ B.向浓FeCl3溶液中加入一小块薄铜片,铜片溶解,是发生了反应2Fe3+ + Cu=2Fe2+ + Cu2+,没有置换出铁,不能说明金属性Cu>Fe,结论不正确,故B错误;‎ C.Fe(NO3)2样品中加入稀硫酸,发生氧化还原反应生成铁离子,滴加KSCN溶液,溶液变红,不能检验是否变质,结论不正确,故C错误;‎ D.蔗糖水解后的溶液显酸性,检验葡萄糖应在碱性条件下进行,水解后没有加碱中和催化剂硫酸,并调节溶液至碱性,不能检验生成的葡萄糖,操作和结论不正确,故D错误;‎ 故选A。‎ ‎【点睛】本题的易错点为D,要注意葡萄糖的特征反应需要在碱性条件下才能成功反应。‎ ‎8.常温下,100 mL 1.0 mol/L Na‎2C2O4 溶液中加入足量pH=1的稀硫酸,再加入20 mL KMnO4溶液恰好完全反应。下列说法正确的是( )‎ A. Na‎2C2O4溶液中C2O42-数目为0.1N A B. 稀硫酸中水电离的c(H+)=0.1 mol/L C. KMnO4溶液浓度为0.1 mol/L D. 反应过程中转移电子数为0.2NA ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ Na‎2C2O4 溶液中加入足量pH=1的稀硫酸,再加入KMnO4溶液反应的化学方程式为5Na‎2C2O4+2KMnO4+8H2SO4═l0CO2↑+2MnSO4+K2SO4+8H2O+5Na2SO4,据此分析解答。‎ ‎【详解】A.100 mL 1.0 mol/L Na‎2C2O4 溶液中含有Na‎2C2O‎40.1L×1.0 mol/L=0.1mol,其中C2O42-水解,使得C2O42-数目少于0.1N A,故A错误;‎ B.稀硫酸为酸,抑制水的电离,pH=1的稀硫酸中水电离的c(H+)==10-13mol/L,故B错误;‎ C.反应的方程式为5Na‎2C2O4+2KMnO4+8H2SO4═l0CO2↑+2MnSO4+K2SO4+8H2O+5Na2SO4‎ ‎,则KMnO4溶液中含有高锰酸钾的物质的量为×0.1mol=0.04mol,浓度为=0.2 mol/L,故C错误;‎ D.反应的方程式为5Na‎2C2O4+2KMnO4+8H2SO4═l0CO2↑+2MnSO4+K2SO4+8H2O+5Na2SO4,反应中Mn由+7价降低为+2价,反应过程中转移电子0.04mol×(7-2)=0.2mol,数目为0.2NA,故D正确;‎ 故选D。‎ ‎【点睛】正确书写反应的方程式是解题的关键。本题的易错点为A,要注意Na‎2C2O4 溶液中C2O42-要发生水解反应。‎ ‎9.可降解有机高分子C合成原理如下:‎ 下列说法不正确的是( )‎ A. A完全水解只能得到两种氨基酸 B. 单体B结构简式是 C. 有机物C可发生加成反应和水解反应 D. 该反应属于缩聚反应 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A.A()中2个肽键,完全水解生成的氨基酸相同,只能得到一种氨基酸,故A错误;‎ B.根据C的结构可知,A和B发生缩聚反应生成C,则单体B结构简式是,故B正确;‎ C.有机物C()中含有肽键可发生水解反应,含有苯环,可发生加成反应,故C正确;‎ D.A()和B()生成C()的反应属于缩聚反应,故D正确;‎ 故选A。‎ ‎【点睛】本题的易错点为B的结构的判断,要注意A中不含羧基,说明C中端基上的碳氧双键是B提供的。‎ ‎10.常温下,用0.1 mol·L-1KOH溶液滴定10 mL 0.1 mol·L-‎1 HA溶液的滴定曲线如图所示。下列说法不正确的是( )‎ A. a≈3,说明HA属于弱酸 B. 水的电离程度:d点>c点 C. e点溶液中:c(K+)=‎2c(A-)+‎2c(HA)‎ D. b点溶液中粒子浓度大小:c(A-)>c(K+)>c(HA)>c(H+)>c(OH-)‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.0.1 mol·L-‎1 HA溶液的pH≈3,说明HA未完全电离,属于弱酸,故A正确;‎ B.酸或碱抑制水的电离,能够水解的弱离子促进水的电离,d点溶质为KA、c点溶质为KA和HA,c点不影响水的电离、d点促进水电离,所以水的电离程度:d点>c点,故B正确;‎ C.e点溶液是物质的量之比为2:3的HA和KOH反应后的溶液,溶液中存在物料守恒‎2c(K)=‎3c(A),即‎2c(K+)═‎3c(A-)+‎3c(HA),故C错误;‎ D.b点溶液中溶质为等物质的量浓度的HA和KA,溶液pH<7,溶液呈酸性,说明HA电离程度大于A-水解程度,所以c(A-)>c(HA),钾离子不水解,且HA电离程度和A-水解程度都较小,所以c(A-)>c(K+)>c(HA)>c(H+)>c(OH-),故D正确;‎ 故选C。‎ ‎【点睛】明确各点溶液中溶质成分及其性质是解本题关键。本题的易错点D ‎,要注意等物质的量浓度的HA和KA的pH<7,HA电离程度大于A-水解程度,所以c(A-)>c(HA)。‎ ‎11.BMO(Bi2MoO6)是一种高效光催化剂,可用于光催化降解苯酚,原理如图所示。下列说法不正确的是( )‎ A. O2-不如O2结构稳定 B. ①和②中被降解的苯酚的物质的量之比为1:1‎ C. 降解产物的分子中只含有极性共价键 D. 该过程的总反应: +7O26CO2+3H2O ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.O2-中原子的最外层不都是稳定结构,而O2中O原子为稳定结构,因此O2-不如O2结构稳定,故A正确;‎ B.①中O2-生成-2价的O得到3个电子,②中BMO+转化为BMO得到1个电子,根据转移的电子守恒知,①和②中被降解的苯酚的物质的量之比为3∶1,故B错误;‎ C.二氧化碳是非极性分子,水是极性分子,二氧化碳和水分子中都只含极性键,故C正确;‎ D.根据图知,反应物是C6H6O和氧气、生成物是二氧化碳和水,所以该过程的总反应为C6H6O+7O2 6CO2+3H2O,故D正确;‎ 故选B。‎ ‎【点睛】正确分析反应过程及各物质的变化是解本题的关键。本题的易错点和难点为B,要注意正确读图,过程①是O2-与苯酚反应生成二氧化碳和水,过程②是BMO+和苯酚反应生成BMO、二氧化碳和水。‎ ‎12.利用太阳能电解水制H2是解决能源危机的重要方向。采用固体氧化还原调节剂作为离子交换体系,实现H2、O2分离。下列分析正确的是( )‎ A. 左侧电解池应选用酸性溶液,a极反应式为:2H+ + 2e-=H2↑‎ B. b极反应式:NiOOH + H2O + e-=Ni(OH)2 + OH-‎ C. c为阳极,发生氧化反应 D. 电解一段时间后,可将b、c对调,循环利用物质 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.根据图示,左侧电解池应选用碱性溶液,连接电源负极的为阴极,则a为阴极,阴极发生还原反应,电极反应式为2H2O+2e- = H2↑+ 2OH―,故A错误;‎ B.连接电源负极的为阴极,则a为阴极,b为阳极,阳极失电子发生氧化反应,故电极反应方程式为Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O,故B错误;‎ C.连接电源正极的为阳极,则d为阳极,c为阴极,阴极发生还原反应,故C错误;‎ D.b电极发生的反应Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O,c电极发生的反应为NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-,故电解一段时间后,可将b、c对调,循环利用,故D正确;‎ 故选D。‎ ‎13.在‎2L 恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g),发生反应X(g)+Y(g)M(g)+N(s),所得实验数据如下表: ‎ 实验 编号 温度/℃‎ 起始时物质的量/mol 平衡时物质的量/mol n(X)‎ n(Y)‎ n(M)‎ n(N)‎ ‎①‎ ‎800‎ ‎0.10‎ ‎0.40‎ ‎0.080‎ ‎0.080‎ ‎②‎ ‎800‎ ‎0.20‎ ‎0.80‎ a a ‎③‎ ‎900‎ ‎0.10‎ ‎0.15‎ ‎0.06‎ ‎0.06‎ 下列说法正确的是( )‎ A. 实验① 5min达平衡,平均反应速率v(X)=0.016mol/(L·min)‎ B. 实验②中,该反应平衡常数K=1‎ C. 实验②中,达到平衡时,a小于0.16‎ D. 正反应为吸热反应 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.实验①中,生成M为0.08mol,则X的变化量为0.08mol,5min达平衡,用X表示的平均反应速率v(X)===0.008mol/(L•min),故A错误;‎ B.①②中温度相同,则K相同,由①可知,‎ ‎ ‎ 容器的体积为‎2L,则K==25,故B错误;‎ C.①②温度相同、体积相同,②中物质的量为①的2倍,若平衡不移动,a=0.16,但压强增大,平衡正向移动,则a大于0.16,故C错误;‎ D.①③相比,③中 ‎ ‎ K==33.3>25,可知升高温度,平衡正向移动,正反应为吸热反应,故D正确;‎ 故选D。‎ ‎14.高铁酸钠(Na2FeO4)是具有紫色光泽的粉末,是一种高效绿色强氧化剂,碱性条件下稳定,可用于废水和生活用水的处理。实验室以石墨和铁钉为电极,以不同浓度的NaOH溶液为电解质溶液,控制一定电压电解制备高铁酸钠,电解装置和现象如下:‎ c(NaOH) ‎ 阴极现象 阳极现象 ‎1 mol·L-1‎ 产生无色气体 产生无色气体,10min内溶液颜色无明显变化 ‎10 mol·L-1‎ 产生大量无色气体 产生大量无色气体,3min后溶液变为浅紫红色,随后逐渐加深 ‎15 mol·L-1‎ 产生大量无色气体 产生大量无色气体,1min后溶液变为浅紫红色,随后逐渐加深 下列说法正确的是( )‎ A. a为石墨,b为铁钉 B. 阴极主要发生反应 4OH--4e-== O2↑+ 2H2O C. 高浓度的NaOH溶液,有利于发生Fe-6e-+ 8OH-== FeO42-+ 4H2O D. 制备Na2FeO4时,若用饱和NaCl溶液,可有效避免阳极产生气体 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 实验室以石墨和铁钉为电极,以不同浓度的NaOH溶液为电解质溶液,控制一定电压电解制备高铁酸钠,则在阳极上发生金属铁失电子的氧化反应,在阴极上发生氢离子得电子的还原反应,所以金属铁是阳极,石墨是阴极,在电解质溶液里,碱性增强,亚铁离子转化为高铁酸根离子,据此分析解答。‎ ‎【详解】A.根据上述分析,金属铁是阳极,石墨是阴极,因此a为铁钉,b为石墨,故A 错误;‎ B.在阴极上是氢离子得电子的还原反应,即:2H2O+2e-═H2↑+2OH-,故B错误;‎ C.在阳极上是金属铁失电子转化为亚铁离子的氧化反应,随着电解的进行,在高浓度的NaOH溶液中,发生Fe-6e-+8OH-═FeO42-+4H2O,故C正确;‎ D.制备Na2FeO4时,若用饱和NaCl溶液,电解质环境碱性不强,不利于反应Fe-6e-+8OH-═FeO42-+4H2O的发生,因此不用氯化钠而是用氢氧化钠做电解质,故D错误;‎ 故选C。‎ 二、填空题 ‎15.已知O、S、Se、Te、Po、Lv是同主族元素,其原子序数依次增大。回答下列问题:‎ ‎(1)Lv在周期表中的位置是_________。‎ ‎(2)下列有关性质的比较,能用元素周期律解释的是_________。‎ a.离子半径:Te2->Se2- b.热稳定性:H2O>H2S ‎ c.熔、沸点:H2O>H2S d.酸性:H2SO4>H2SeO4‎ ‎(3)从原子结构角度解释Se与S的最高价氧化物对应的水化物酸性不同的原因_________。‎ ‎(4)实验室用如下方法制备H2S并进行性质验证。‎ ‎①设计B装置的目的是证明_________,B中实验现象为_______________。‎ ‎②实验中经检测发现C中溶液pH降低且出现黑色沉淀。C中反应的离子方程式是_______________。‎ ‎③有同学根据“强酸制弱酸”原理认为装置A、C中两个反应相矛盾,认为C中不可能出现上述现象。该观点不正确的理由是_______________。‎ ‎【答案】 (1). 第七(或7)周期VIA族 (2). abd (3). Se与S是同主族元素,Se比S电子层数多、半径大,吸引电子能力弱,非金属性弱,故H2SeO4酸性弱于H2SO4 (4). H2S具有还原性 (5). 出现淡黄色(或乳白色)沉淀(或浑浊) (6). Cu2++H2S==CuS↓+2H+ (7). 该反应发生的原因是生成了难溶的CuS沉淀,不是因为生成弱电解质 ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎(1)根据 O、S、Se、Te、Po、Lv都是氧族元素,且原子序数依次增大分析解答;‎ ‎(2)根据元素的非金属性、氢化物的稳定性、最高价氧化物的水化物的酸性等元素周期律的变化规律分析判断;‎ ‎(3)Se与S是同主族元素,最外层电子数相等,Se比S电子层数多、半径大,结合核对最外层电子的吸引力的变化,引起非金属性的变化分析解答;‎ ‎(4)①双氧水具有较强的氧化性,H2S具有还原性;②硫化氢能够与硫酸铜反应生成黑色不溶于硫酸的CuS沉淀;③结合装置A和C中发生反应的原理分析解答。‎ ‎【详解】(1) O、S、Se、Te、Po、Lv是同主族元素,都是氧族元素,位于第VIA族,O、S、Se、Te、Po、Lv是同主族元素,其原子序数依次增大,因此Lv位于第七(或7)周期,在周期表中的位置为,故答案为:第七(或7)周期VIA族;‎ ‎(2)a.同一主族元素,从上到下,离子半径逐渐增大,因此离子半径:Te2->Se2-,能用元素周期律解释,故a选;b.同一主族元素,从上到下,非金属性逐渐减弱,氢化物的稳定性减弱,因此热稳定性:H2O>H2S,能用元素周期律解释,故b选;c.物质的熔沸点是物理性质,不能用元素周期律解释,故c不选;d.同一主族元素,从上到下,非金属性逐渐减弱,最高价含氧酸的酸性减弱,因此酸性:H2SO4>H2SeO4,能用元素周期律解释,故d选;故答案为:abd;‎ ‎(3)Se与S是同主族元素,Se比S电子层数多、半径大,吸引电子能力弱,非金属性弱,故H2SeO4酸性弱于H2SO4,故答案为:Se与S是同主族元素,Se比S电子层数多、半径大,吸引电子能力弱,非金属性弱,故H2SeO4酸性弱于H2SO4;‎ ‎(4)①双氧水具有较强的氧化性,H2S具有还原性,能够被双氧水氧化生成硫单质沉淀,故答案为:H2S具有还原性;出现淡黄色沉淀;‎ ‎②硫化氢能够与硫酸铜反应生成黑色不溶于硫酸的CuS沉淀,反应的离子方程式为Cu2++H2S==CuS↓+2H+,故答案为:Cu2++H2S==CuS↓+2H+;‎ ‎③根据“强酸制弱酸”的原理,装置A中硫化亚铁与硫酸反应生成硫化氢,因为硫化亚铁能够被硫酸溶解,C中发生Cu2++H2S==CuS↓+2H+,是因为生成的硫化铜不能溶于硫酸,因此该反应能够发生,故答案为:该反应发生的原因是生成了难溶的CuS沉淀,不是因为生成弱电解质。‎ ‎16.‎ 氨氮废水是生活中常见污染物之一,可用电解法加以去除。实验室用石墨电极电解一定浓度的(NH4)2SO4与NaCl混合溶液来模拟该过程。‎ ‎(1)电解处理氨氮废水电解过程中,溶液初始Cl-浓度和pH对氨氮去除速率与能耗(处理一定量氨氮消耗的电能)的影响关系如图1和图2所示:‎ ‎①根据图中数据,处理废水合适的条件是_______________。‎ ‎②实验中发现阳极会持续产生细小气泡,气泡上浮过程中又迅速消失。结合图1,用电极反应式和离子方程式解释Cl-去除氨氮的原因_______________。‎ ‎③图1中当Cl-浓度较低时、图2中当初始pH达到12时,均出现氨氮去除速率低而能耗高的现象,共同原因是_______________。‎ ‎(2)氨的定量测定使用下图装置检测废水中的氨氮总量是否合格。‎ ‎①利用平衡原理分析含氨氮水样中加入NaOH溶液的作用:_______________。‎ ‎②若利用氨气传感器将‎1 L水样中的氨氮完全转化为N2时,转移电子的物质的量为6×10-4 mol,则样品混合液中氨氮(以氨气计)含量为_______________mg·L-1。‎ ‎【答案】 (1). Cl-浓度为700 mmol/L、pH为6 (2). 2Cl--2e- = Cl2↑、3Cl2+2NH4+ =N2 +6Cl-+8H+ (3). 阳极可能OH-放电,产生大量氧气,消耗电能 (4). c(OH-)增大,使NH4+ + OH- ⇌NH3·H2O ⇌ NH3 + H2O平衡正向移动,利于生成氨气,被空气吹出 (5). 3.4‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎(1))①根据图1和图2分析Cl-浓度和溶液的pH 的合适条件;②阳极失去电子发生氧化反应,阳极上氯离子放电生成氯气,氯气又被铵根离子还原,据此分析解答;③阳极可能是OH-放电,产生大量氧气,消耗电能来分析;‎ ‎(2)①氢氧根离子浓度的变化对NH4++OH-⇌NH3•H2O⇌NH3+H2O平衡的影响分析解答;②依据氮元素守恒和电子转移守恒计算水样中氨氮(以氨气计)含量。‎ ‎【详解】(1)①根据图1可知,Cl-浓度为700 mmol/L,废水中氨氮去除速率较高;根据图2可知,pH为6时,废水中氨氮去除速率最高;因此处理废水合适的条件是,故答案为:Cl-浓度为700 mmol/L、pH为6;‎ ‎②阳极失去电子发生氧化反应,故电极反应方程式为2Cl--2e-=Cl2↑,实验中发现阳极会持续产生细小气泡,生成的氯气能够将铵根离子氧化,达到除去氨氮的目的,3Cl2+2NH4+ =N2 +6Cl-+8H+,气体减少,因此看到气泡上浮过程中又迅速消失,故答案为:2Cl--2e-=Cl2↑、3Cl2+2NH4+ =N2 +6Cl-+8H+;‎ ‎③图1中当Cl-浓度较低时、图2中当初始pH达到12时,均出现氨氮去除速率低而能耗高的现象,原因可能是阳极发生的反应为4OH--4e-=O2↑+H2O,则阳极可能OH-放电,产生大量氧气,消耗电能,故答案为:阳极可能OH-放电,产生大量氧气,消耗电能;‎ ‎(2)①含氨氮水样中加入NaOH溶液,使得溶液中c(OH-)增大,使NH4++OH-⇌NH3•H2O⇌NH3+H2O平衡正向移动,利于生成氨气,被空气吹出,故答案为:c(OH-)增大,使NH4++OH-⇌NH3•H2O⇌NH3+H2O平衡正向移动,利于生成氨气,被空气吹出;‎ ‎②将‎1L水样中的氨氮完全转化为N2时,转移电子的物质的量为6×10-4mol,依据氮元素守恒2NH3~N2~6e-,有=,解得:n(NH3)=2×10-4mol/L,水样中氨氮(以氨气计)含量=2×10-4mol/L×‎17g/mol=3.4×10‎-3g/L=3.4mg/L,故答案为:3.4。‎ ‎17.传统中草药金银花对治疗“新冠肺炎”有效,其有效成分“绿原酸”的一种人工合成路线如下:‎ 已知:i. ‎ ii. ‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)有机物B的名称是__________。‎ ‎(2)C→D反应生成的官能团是__________。‎ ‎(3)反应①的反应类型是__________。‎ ‎(4)反应②的化学方程式是__________。‎ ‎(5)反应③的目的是__________。‎ ‎(6)G→绿原酸反应中,若水解时间过长会降低绿原酸产率,生成副产物F和(写结构简式)_______________。‎ ‎(7)参照上述合成方法,设计三步反应完成以丙酸为原料制备高吸水性树脂聚丙烯酸钠 (无机试剂任选) ,写出合成路线__________。‎ ‎【答案】 (1). 1,2-二氯乙烯 (2). 羧基 (3). 取代反应 (4). (5). 保护其它羟基,防止其它羟基转化为酯基 (6). (7). ‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据E的结构简式结合D的分子式可知,D为,则C中含有六元环状结构,根据信息i,可知B为,则C为,C与CO和H2O发生加成反应生成D;结合流程图中各种物质的结构和官能团的性质分析解答。‎ ‎【详解】(1)根据上述分析,B为,名称为1,2-二氯乙烯,故答案为:1,2-二氯乙烯;‎ ‎(2)C()→D()反应过程中生成的官能团是羧基,故答案为:羧基;‎ ‎(3)反应①为D→E,发生的是取代反应,故答案为:取代反应;‎ ‎(4)结合E和F结构的变化可知,反应②为E中溴原子和氯原子的水解反应,然后酸化得到F,反应的化学方程式为+5 NaOH + 3NaBr+NaCl+H2O,故答案为:+5 NaOH + 3NaBr+NaCl+H2O;‎ ‎(5)根据流程图中F和绿原酸结构可知,反应③的目的是保护其它羟基,防止其它羟基转化为酯基,故答案为:保护其它羟基,防止其它羟基转化为酯基;‎ ‎(6)绿原酸中的酯基也可能发生水解,生成副产物F和,使得水解时间过长会降低绿原酸产率,故答案为:;‎ ‎(7) 以丙酸()为原料制备高吸水性树脂聚丙烯酸钠(),需要先合成丙烯酸钠(),根据题干流程图中D→E的反应可知,只需要在丙酸()中引入溴原子(),然后在将溴原子消去即可,因此合成路线为:,故答案为:。‎ ‎18.某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、石墨和铝箔等,该电池充电时负极(阴极)反应为‎6C+xLi++xe- = LixC6,锂电池充放电过程中发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化。现利用以下工艺回收正极材料中的某些金属资源。‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)放电时电池总反应方程式_______________;该工艺首先将废旧电池“放电处理”的目的除安全外还有_______________。‎ ‎(2)写出“正极碱浸”过程中发生反应的离子方程式_______________。‎ ‎(3) 分离操作1是_______________;“酸浸”步骤发生氧化还原反应化学方程式是_______________。‎ ‎(4)“酸浸”时若用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液,缺点是_______________。‎ ‎(5)“沉钴”过程中的实验现象有_______________。‎ ‎【答案】 (1). Li1-xCoO2 + LixC6 = LiCoO2 + ‎6C (2). Li+‎ 从负极中脱出进入正极材料中,提高锂的回收率 (3). 2Al + 2OH-+2H2O = 2AlO2- + 3H2↑ (4). 萃取、分液 (5). 2LiCoO2 + 3H2SO4 + H2O2==Li2SO4 + 2CoSO4 + O2↑+ 4H2O (6). 有氯气生成,污染较大 (7). 产生(无色无味的)气体、产生沉淀(或溶液变浑浊)‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 废旧锂离子电池放电拆解处理后,正极用氢氧化钠溶液,碱溶过滤得到的滤液,调节溶液pH,过滤得到氢氧化铝沉淀;滤渣加入硫酸,过氧化氢调节溶液pH过滤,得到的滤液中加入萃取剂萃取分液得到的水层为硫酸锂,有机层通过反萃取得到的水层为硫酸钴溶液,加入碳酸氢铵溶液,沉淀钴离子,得到碳酸钴固体,据此分析解答。‎ ‎【详解】(1) 该电池充电时负极(阴极)反应为‎6C+xLi++xe- = LixC6,说明放电时负极反应式为LixC6-xe-=‎6C+xLi+,充放电过程中发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化,则放电过程中,Li1-xCoO2和LixC6发生氧化还原反应生成LiCoO2和C,反应方程式为:Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+‎6C,该工艺首先将废旧电池“放电处理”的目的除安全外,通过放电,将Li+从负极中脱出进入正极材料中,提高锂的回收率,故答案为:Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+‎6C;Li+从负极中脱出进入正极材料中,提高锂的回收率;‎ ‎(2)正极中含有铝,铝易溶于强碱溶液生成AlO2-,反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,故答案为:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;‎ ‎(3) 分离操作1是用有机溶剂萃取分离出硫酸锂溶液,因此操作1是萃取、分液;酸浸时反应物有硫酸、过氧化氢以及LiCoO2,生成物有Li2SO4和CoSO4,反应方程式为:2LiCoO2+H2O2+3H2SO4 =Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O,故答案为:萃取、分液;2LiCoO2 + 3H2SO4 + H2O2==Li2SO4 + 2CoSO4 + O2↑+ 4H2O;‎ ‎(4)由题中信息知LiCoO2具有强氧化性,加入盐酸有污染性气体氯气生成,污染环境,因此不能用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液,故答案为:有氯气生成,污染较大;‎ ‎(5)“沉钴”过程中硫酸钴和碳酸氢铵反应生成碳酸钴沉淀、硫酸铵、二氧化碳和水,反应方程式为CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O,实验现象为:产生无色无味的气体和沉淀,故答案为:产生气体和沉淀。‎ ‎【点睛】本题的易错点和难点为(4),要注意题中“锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2)”,结合“充电时阴极反应为‎6C+xLi++xe- = LixC‎6”‎,说明LiCoO2具有强氧化性,可能将盐酸氧化生成氯气。‎ ‎19.某学习小组探究SO2与Cu(OH)2悬浊液的反应。‎ 实验Ⅰ:向NaOH溶液中加入浓CuCl2溶液,制得含Cu(OH)2悬浊液,测溶液pH≈13。向悬浊液中通入SO2,产生大量白色沉淀,测溶液pH≈3。推测白色沉淀中可能含有Cu+、Cu2+、Cl- 、SO42-、SO32-、HSO3-。‎ 已知: i Cu(NH3)42+(蓝色);Cu+Cu(NH3)2+(无色);Cu+Cu+Cu2+‎ ii. Ag2SO4微溶于水,可溶于一定浓度的硝酸。‎ 实验Ⅱ:‎ ‎(1)①通过“白色沉淀A”确定一定存在的离子是____________________。‎ ‎②判断白色沉淀中金属离子仅含有Cu+、不含Cu2+的实验证据是____________________。‎ ‎③用以证实白色沉淀中无SO42-、SO32-、HSO3-的试剂a是____________________。‎ ‎④生成CuCl的离子方程式是____________________。‎ ‎(2)小组同学基于上述实验认为: SO2与Cu(OH)2悬浊液能发生氧化还原反应不仅基于本身的性质,还受到“生成了沉淀促进了氧化还原反应的发生”的影响。设计实验验证了此观点。‎ ‎①用实验Ⅰ方法制得含Cu(OH)2的悬浊液,过滤、洗涤获取纯净的Cu(OH)2固体。检验Cu(OH)2固体是否洗涤干净的方法是____________________。‎ 编号 实验 现象 III 向Cu(OH)2固体中加入一定量的水,制得悬浊液(pH≈8),向悬浊液中通入SO2‎ a. 底部产生少量浅黄色沉淀,慢慢消失 b. 静置,底部产生少量红色固体 IV 向CuSO4溶液中通入SO2‎ 无沉淀产生 ‎②经确认浅黄色沉淀是CuOH,红色固体是Cu,证明SO2与Cu(OH)2悬浊液发生了氧化还原反应。最终生成Cu的原因是____________________。‎ ‎③由实验III、IV可以得出的结论除“生成了沉淀促进了氧化还原反应的发生” 外还有____________________。‎ ‎【答案】 (1). Cl- (2). 白色沉淀溶于氨水后无色说明无Cu2+,后变成蓝色说明含 Cu+ (3). 硝酸酸化的BaCl2[或Ba(NO3)2]溶液 (4). SO2 + 2Cl-+2 Cu(OH)2 = 2CuCl + SO42- + 2H2O (5). 用小试管接取最后的几滴洗涤液,加入(硝酸酸化的)AgNO3溶液,无沉淀产生 (6). SO2 与Cu(OH)2 反应生成CuOH,过量SO2溶于水使溶液显酸性,CuOH在酸性溶液里反应最终生成Cu 和Cu2+ (7). SO2与二价铜在碱性条件下更容易发生氧化还原反应 ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎(1)①根据实验Ⅱ可知,蓝色溶液中加入硝酸和硝酸银得到“白色沉淀A”,据此分析判断;②根据白色沉淀中加入氨水得到无色溶液,之后变成蓝色分析解答;③SO32-、HSO3-都能被硝酸氧化生成SO42-,结合硫酸根离子的检验方法分析解答;④根据实验Ⅱ可知,白色沉淀为CuCl,即实验I中生成的白色沉淀为CuCl,据此书写反应的离子方程式;‎ ‎(2)①用实验Ⅰ方法制得含Cu(OH)2的悬浊液,过滤得到的Cu(OH)2固体上吸附了Cl-,据此分析解答;②浅黄色沉淀是CuOH,说明SO2与Cu(OH)2悬浊液发生了氧化还原反应,在过量SO2溶于水使溶液显酸性后,CuOH在酸性溶液里发生歧化反应,据此分析解答;③根据实验III、IV,比较溶液的酸碱性对实验的影响分析解答。‎ ‎【详解】(1)①根据实验Ⅱ可知,蓝色溶液中加入硝酸和硝酸银得到“白色沉淀A”,A为AgCl,说明溶液中一定存在Cl-,故答案为:Cl-;‎ ‎②白色沉淀中加入氨水得到无色溶液,说明无Cu2+,后变成蓝色说明含 Cu+,因此白色沉淀中金属离子仅含有Cu+、不含Cu2+,故答案为:白色沉淀溶于氨水后无色说明无Cu2+,后变成蓝色说明含 Cu+;‎ ‎③SO32-、HSO3-都能被硝酸氧化生成SO42-,因此证实白色沉淀中无SO42-、SO32-、HSO3-的试剂a是硝酸酸化的BaCl2[或Ba(NO3)2]溶液,故答案为:硝酸酸化的BaCl2[或Ba(NO3)2]溶液;‎ ‎④根据实验Ⅱ可知,白色沉淀为CuCl,即实验I中生成的白色沉淀为CuCl,反应的离子方程式为SO2 + 2Cl-+2 Cu(OH)2 = 2CuCl + SO42- + 2H2O,故答案为:SO2 + 2Cl-+2 Cu(OH)2 = 2CuCl + SO42- + 2H2O;‎ ‎(2)①用实验Ⅰ方法制得含Cu(OH)2的悬浊液,过滤得到的Cu(OH)2固体上吸附了Cl-,洗涤获取纯净的Cu(OH)2固体,因此检验Cu(OH)2固体是否洗涤干净只需要检验洗涤后的滤液中是否含有Cl-,方法为:用小试管接取最后的几滴洗涤液,加入(硝酸酸化的)AgNO3溶液,无沉淀产生,说明沉淀已洗净,故答案为:用小试管接取最后的几滴洗涤液,加入(硝酸酸化的)AgNO3溶液,无沉淀产生;‎ ‎②经确认浅黄色沉淀是CuOH,说明SO2与Cu(OH)2悬浊液发生了氧化还原反应。过量SO2溶于水使溶液显酸性,CuOH在酸性溶液里反应最终生成Cu 和Cu2+,因此红色固体是Cu,故答案为:SO2 与Cu(OH)2 反应生成CuOH,过量SO2溶于水使溶液显酸性,CuOH在酸性溶液里反应最终生成Cu 和Cu2+;‎ ‎③根据实验III、IV可知SO2与二价铜在碱性条件下更容易发生氧化还原反应,故答案为:SO2与二价铜在碱性条件下更容易发生氧化还原反应。‎ ‎【点睛】本题的易错点为(1)③中试剂a的选择,要注意除了证实白色沉淀中无SO42-,还需要证实没有SO32-、HSO3-,因此不能选用盐酸酸化的氯化钡溶液。‎
查看更多

相关文章

您可能关注的文档