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文檔簡介
1、2016年北京市高考化學試卷一、選擇題.1. (3分)我國科技創新成果斐然,下列成果中獲得諾貝爾獎的是(A.徐光憲建立稀土審級萃取理論B.屠呦呦發現抗瘧新藥青蒿素C.閔恩澤研發重油裂解催化劑D.侯德榜聯合制堿法2. (3分)下列中草藥煎制步驟中,屬于過濾操作的是()A.冷水浸泡B .加熱煎制C.算法取液D.灌裝保存*產叱5彳Jr中R.V J1rMA. A B. B C. C D. D3. (3分)下列食品添加劑中,其使用目的與反應速率有關的是()A.抗氧化劑 B.調味劑C.著色劑D.增稠劑4. (3分)在一定條件下,甲苯可生成二甲苯混合物和苯.有關物質的沸點、 熔點如表:對二甲苯鄰二甲苯問二甲
2、苯苯沸點/點/ c13-25-476下列說法不正確的是(A .該反應屬于取代反應B.甲苯的沸點高于144cC.用蒸儲的方法可將苯從反應所得產物中首先分離出D.從二甲苯混合物中,用冷卻結晶的方法可將對二甲苯分離出5. (3分)2C2O7溶液中存在平衡:C2O7 (橙色)+H2O? 2CrO42 (黃色)+2H + .用2C2O7溶液進行下列實驗:分成衲份南加容液膽口謫加.(溶液變成綠色)nuv®商加C;民OE(溶液不變色)結合實驗,下列說法不正確的是()A.中溶液橙色加深,中溶液變黃B.中 C2O72被C2H50H還原C,對比和可知2C2O7酸性溶液氧化性強D
3、.若向中加入70%H2SO4溶液至過量,溶液變為橙色6. (3分)在兩份相同的Ba (OH) 2溶液中,分別滴入物質的量濃度相等的H2SO4、NaHS04溶液,其導電能力隨滴入溶液體積變化的曲線如圖所示.下列分析不正確的是()A.代表滴加H2SO4溶液的變化曲線B. b點,溶液中大量存在的離子是 Na+、OHC. c點,兩溶液中含有相同量的OHD. a、d兩點對應的溶液均顯中性7. (3分)用石墨電極完成下列電解實驗.國化訥港談閏濕的pH試紙a、d處試紙變藍;b處變兩個石墨電極附近有氣泡產生;n處有氣泡產象紅,局部褪色;c處無明顯變化生;卜列對實驗現象的解釋或推測不合理的是(A. a、d 處:
4、2H2O+2e f2 T +20HB. b 處:2cl - 2e C12 TC. c處發生了反應:Fe- 2e Fe2+D.根據實驗一的原理,實驗二中 m處能析出銅、解答題(共4小題,滿分58分)8. (17分)功能高分子P的合成路線如下:(1) A的分子式是C7H8,其結構簡式是 C地高分子P(2)試齊I a是.(3)反應的化學方程式: (4) E的分子式是C6H10。2.E中含有的官能團:(5)反應的反應類型是 .(6)反應的化學方程式: .0H八0H“(7)已知:2CH3CHO CH<HCH:CH0以乙烯為起始原料,選用必要的無機試劑合成 E,寫出合成路線(用結構簡式表示有機物),
5、用箭頭表示轉化關系,箭頭上注明試劑和反應條件)9. (13分)用零價鐵(Fe)去除水體中的硝酸鹽(NO3 )已成為環境修復研 究的熱點之一.林3。式疏松、能導電)w OO 5*1 " 3No去除率氣111»Fe:+ Fe Fe-Fe:+pH=k5(其他條件相同)(1) Fe還原水體中NO31所示.圖?作負極的物質是.正極的電極反應式是 .(2)將足量鐵粉投入水體中,經24小時測定NO3的去除率和pH,結果如下:初始pHpH=2.5pH=4.5NO3的去除率接近100%<50%24小時pH接近中性接近中性鐵的最終物質形態;不導電);【不導電)pH=4.5時,NO3的去除
6、率低.其原因是 .(3)實驗發現:在初始pH=4.5的水體中投入足量鐵粉的同時,補充一定量的Fe2+可以明顯提高NO3一的去除率.對Fe2+的作用提出兩種假設:I . Fe2+直接還原NO3 ;n . Fe2+破壞FeO (OH)氧化層.做對比實驗,結果如圖2所示,可得到的結論是同位素示蹤法證實Fe2+能與FeO (OH)反應生成FesO.結合該反應的離子方程式,解釋加入Fe2+提高NO3一去除率的原因: .(4)其他條件與(2)相同,經1小時測定NO3的去除率和pH,結果如表:初始pHpH=2.5pH=4.5NO3的去除率約10%約3%1小時pH接近中性接近中性與(2)中數據對比,解釋(2)
7、中初始pH不同時,NO3去除率和鐵的最終物 質形態不同的原因:.10. (12分)以廢舊鉛酸電池中的含鉛廢料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑 等)和H2SO4為原料,制備高純PbO,實現鉛的再生利用.其工作流程如下:(1)過程I中,在 FeH崔化下,Pb和PbO2反應生成PbSQ的化學方程式 是.(2)過程I中,Fe2+催化過程可表示為:i: 2FS+PbO 2+4H+ +SO42 -2Fe3+PbSO4+2H 2O ii :寫出ii的離子方程式:.下列實驗方案可證實上述催化過程.將實驗方案補充完整.a.向酸化的FeSQ溶液中加入SCN溶液,溶液幾乎無色,再加入少量 PbO2, 溶液
8、變紅.b. .(3) PbO 溶解在 NaOH 溶液中,存在平衡:PbO (s) +NaOH (aq) ? NaHPbO? (aq),其溶解度曲線如圖所示.過程R的目的是脫硫.濾液 1經處理后可在過程R中重復使用,其目的是(選填序號).A.減小Pb的損失,提高產品的產率B.重復利用NaOH,提高原料的利用率C .增加NazSO,濃度,提高脫硫效率過程田的目的是提純,結合上述溶解度曲線,簡述過程田的操作: 溫度七120100306040207叫時崔伏S。出11. (16分)以NazSQ溶液和不同金屬的硫酸鹽溶液作為實驗對象,探究鹽的 性質和鹽溶液間反應的多樣性.實驗試齊1現象滴管試管12mL0.
9、2 mod 1NazSQ溶液飽和AgzSQ溶液I .產生白色沉淀0.2 mod1 CuSQn .溶液艾綠,繼續滴加產生株黃色沉淀0.1 mo?L 1 Al2(SO4)3溶液m.開始無明顯變化,繼續滴加產生白色沉淀(1)經檢驗,現象I中的白色沉淀是Ag2SO3.用離子方程式解釋現象:.(2)經檢驗,現象II的棕黃色沉淀中不含 SO42 ,含有Cu+、Cu2+和SO32 已知:Cu+Cu+Cu2+, Cu2+±CuIJ (白色)+I2.用稀硫酸證實沉淀中含有Cu+的實驗現象是通過下列實驗證實,沉淀中含有 Cu2+和SO32口取上層青液產叫口無明顯現象J 9 分成兩份 試劑1門洗凈的棕黃色
10、沉淀 白色沉淀g白色沉淀A*a.白色沉淀A是BaSQ,試劑1是.b.證實沉淀中含有Cu2+和SO32的理由是.(3)已知:Al2 (SO3)3在水溶液中不存在.經檢驗,現象田的白色沉淀中無SO42'該白色沉淀既能溶于強酸,又能溶于強堿,還可使酸性MnO4溶液褪色.推測沉淀中含有亞硫酸根和 對于沉淀中亞硫酸根的存在形式提出兩種假設:i .被Al(OH)3所吸附;ii .存在于鋁的堿式鹽中.對假設ii設計了對比實驗,證實了假設ii成立.a.將對比實驗方案補充完整.藺加稍過第分離、洗彝保智固體ZmLOJmolL-lAlHSQOv溶液白色沉淀一加稀XaOH溶懣 f U至沉淀恰好溶誠 白色固體記
11、錄數據VI步驟一: 步驟二: (按圖形式呈現).b .假設ii成立的實驗證據是 (4)根據實驗,亞硫酸鹽的性質有 .鹽溶液間反應的多樣性與七天.2016年北京市高考化學試卷參考答案與試題解析一、選擇題.1 (3分)我國科技創新成果斐然,下列成果中獲得諾貝爾獎的是()A.徐光憲建立稀土審級萃取理論B.屠呦呦發現抗瘧新藥青蒿素C.閔恩澤研發重油裂解催化劑D.侯德榜聯合制堿法【分析】2015年10月,屠呦呦因發現青蒿素治療瘧疾的新療法獲諾貝爾生理 學或醫學獎.【解答】解:2015年10月,屠呦呦因發現青蒿素治療瘧疾的新療法獲諾貝爾 生理學或醫學獎。故選:Bo【點評】本題考查化學史,只要關注時事,平時
12、注意積累,能輕松簡答.2 (3分)下列中草藥煎制步驟中,屬于過濾操作的是()A.冷水浸泡B.加熱煎制 C.算法取液D.灌裝保存A. A B. B C. C D. D般利用固體的顆粒大小將【分析】過濾用于分離不溶性物質和液體的分離, 固體和液體分離,以此解答該題.【解答】解:A 冷水浸泡屬于物質的溶解,故A 錯誤;B 加熱煎制屬于加熱,故B 錯誤;C.算渣取液將固體和液體分離,屬于過濾操作,故 C正確;D 灌裝是液體轉移,故D 錯誤。故選:C。【點評】本題考查物質的分離,側重于學生的分析、實驗能力的考查,題目密切聯系生活,有利于培養學生良好的科學素養,提高學生學習的積極性,難度不大3 ( 3 分
13、)下列食品添加劑中,其使用目的與反應速率有關的是()A.抗氧化劑 B.調味劑C.著色劑D.增稠劑【分析】一般說,食品中常加入抗氧劑、調味劑、著色劑以及增稠劑等,其中加入抗氧化劑可減緩食品的腐蝕,延長保質期,而調味劑、著色劑以及增稠劑與食品的色、態、味有關,以此解答該題【解答】解:A 抗氧化劑減少食品與氧氣的接觸,延緩氧化的反應速率,故A 正確;B 調味劑是為了增加食品的味道,與速率無關,故B 錯誤;C.著色劑是為了給食品添加某種顏色,與速率無關,故C錯誤;D 增稠劑是改變物質的濃度,與速率無關,故D 錯誤。故選: A。【點評】 本題考查常見食品的添加劑,與化學反應速率相結合綜合考查學生的雙基以
14、及分析能力,側重于化學與生活的考查,有利于培養學生良好的科學素養,難度不大,注意相關基礎知識的積累4 ( 3 分)在一定條件下,甲苯可生成二甲苯混合物和苯有關物質的沸點、熔點如表:對二甲苯鄰二甲苯問二甲苯苯沸點/點/ c13-25-476下列說法不正確的是()A .該反應屬于取代反應B.甲苯的沸點高于144cC.用蒸儲的方法可將苯從反應所得產物中首先分離出D.從二甲苯混合物中,用冷卻結晶的方法可將對二甲苯分離出【分析】A、甲苯變成二甲苯是苯環上的氫原子被甲基取代所得,屬于取代反 應;B、甲苯的相對分子質量比二甲苯小,沸點比二甲苯低;C、苯的沸點與二甲苯的沸點相差較大,
15、用蒸儲的方法分離;D、因為對二甲苯的熔點較高,將溫度冷卻至- 25c13C,對二甲苯形成固 體,從而將對二甲苯分離出.【解答】解:A、甲苯變成二甲苯是苯環上的氫原子被甲基取代所得,屬于取代反應,故A正確;B、甲苯的相對分子質量比二甲苯小,故沸點比二甲苯低,故 B錯誤;C、苯的沸點與二甲苯的沸點相差較大,可以用蒸儲的方法分離,故 C正確;D、因為對二甲苯的熔點較高,將溫度冷卻至- 25C13C,對二甲苯形成固 體,從而將對二甲苯分離出,故 D正確; 故選:Bo【點評】本題涉及到物質的分離和提純、有機物的反應類型、沸點高低比較, 考查學生根據表格的數據分析解決問題的能力,難度不大.5. (3分)2
16、C2O7溶液中存在平衡:Cr2O72 (橙色)+H2O? 2CrO42 (黃色) +2H + .用2Cr2O7溶液進行下列實驗:勵液.°勖時迪OH山(溶液變成二色)口分耐份®附口容液箱加3儼人。H溶液.°箱加C/iQH 一口 (溶液不變色) ® ®結合實驗,下列說法不正確的是()A.中溶液橙色加深,中溶液變黃B.中 C2O72被C2H50H還原C,對比和可知2C2O7酸性溶液氧化性強D.若向中加入70%H2SO4溶液至過量,溶液變為橙色【分析】2C2O7溶液中存在平衡:Cr2O72(橙色)+H2O? 2CrO42 (黃色)+2H + , 加入酸
17、,氫離子濃度增大,平衡逆向移動,則溶液橙色加深,加入堿,平衡正 向移動,溶液變黃,由實驗、可知Cr2O72具有較強的氧化性,可氧化乙醇,而CrO42不能,以此解答該題.【解答】解:A.在平衡體系中加入酸,平衡逆向移動,重銘酸根離子濃度增大,橙色加深,加入堿,平衡正向移動,溶液變黃,故 A正確;B.中重銘酸鉀氧化乙醇,重銘酸鉀被還原,故 B正確;C.是酸性條件,是堿性條件,酸性條件下氧化乙醇,而堿性條件不能, 說明酸性條件下氧化性強,故 C正確;D.若向溶液中加入70%的硫酸到過量,溶液為酸性,可以氧化乙醇,溶液 變綠色,故D錯誤。故選:D。【點評】本題綜合考查氧化還原反應以及化學平衡的移動問題
18、, 側重于學生的 分析能力的考查,注意把握題給信息,為解答該題的關鍵,易錯點為 D,注意 Cr2O72、CrO42氧化性的比較,難度不大.6. (3分)在兩份相同的Ba (OH) 2溶液中,分別滴入物質的量濃度相等的 H2SO4、NaHS04溶液,其導電能力隨滴入溶液體積變化的曲線如圖所示.下列分析不正確的是(A.代表滴加H2SO4溶液的變化曲線B. b點,溶液中大量存在的離子是 Na+、OHC. c點,兩溶液中含有相同量的OHD. a、d兩點對應的溶液均顯中性【分析】A.Ba(OH)2溶液和H2SQ、NaHSO4溶液反應方程式分別為 ESQ+Ba (OH ) 2=BaSO4 J +2H2O、
19、NaHSO4+Ba ( OH ) 2=BaSO4 J +NaOH+H 2O , 2NaHSO4+Ba (OH) 2=BaSO4 J+Na2SO4+2HzO,溶液導電能力與離子濃度成 正比,根據圖知,曲線在 a點溶液導電能力接近0,說明該點溶液離子濃度 最小,應該為Ba (OH) 2溶液和H2SO4的反應,則曲線為Ba (OH) 2溶液 和NaHSO4溶液的反應;B.根據圖知,a點為Ba (OH) 2溶液和H2SO4恰好反應,H2SQ、NaHSO4溶 液的物質的量濃度相等,則b點溶液溶質為NaOH;C. c點,中稀硫酸過量,溶質為硫酸,中反應后溶質為 NaOH、NazSO; D. a點中硫酸和氫
20、氧化鋼恰好完全反應,溶液中只含水; d點中溶質為 NazSQ.【解答】解:A. Ba (OH) 2溶液和H2SO4、NaHSO4溶液反應方程式分別為 H 2so4+Ba (OH) 2=BaSO4 J +2H 2O、NaHSO4+Ba (OH) 2=BaSO4 J +NaOH+H 2O, 2NaHSO4+Ba (OH) 2=BaSO4 J+Na2SO4+2HzO,溶液導電能力與離子濃度成 正比,根據圖知,曲線在 a點溶液導電能力接近0,說明該點溶液離子濃度 最小,應該為Ba (OH) 2溶液和H£O4的反應,則曲線為Ba (OH) 2溶液 和NaHSO4溶液的反應,即代表滴加 H2SO
21、4溶液的變化曲線,故A正確;B.根據圖知,a點為Ba (OH) 2溶液和H2SO4恰好反應,H2SQ、NaHSO4溶 液的物質的量濃度相等,則b點溶液溶質為NaOH,所以b點,溶液中大量存 在的離子是Na+、OH,故B正確;C. c點,中稀硫酸過量,溶質為硫酸,中反應后溶液中溶質為NaOH、NazSQ,因為硫酸根離子濃度相同,中鈉離子濃度大于中氫離子濃度,所 以溶液中氫氧根離子濃度不同,故 C錯誤;D. a點中硫酸和氫氧化鋼恰好完全反應,溶液中只含水;d點中溶質為NazSQ,水和硫酸鈉溶液都呈中性,故D正確;故選:Co【點評】本題考查酸堿混合溶液定性判斷,為高頻考點,側重考查學生分析判 斷及識
22、圖能力,明確發生的反應及各點溶液中溶質成分是解本題關鍵,注意: 溶液導電能力與離子濃度成正比,題目難度中等.7. (3分)用石墨電極完成下列電解實驗.現a、d處試紙變藍;b處變兩個石墨電極附近有氣泡產生;n處有氣泡產象紅,局部褪色;c處無明生;顯變化卜列對實驗現象的解釋或推測不合理的是(A. a、d 處:2H2O+2e f 2 T+2OHB. b處:2cl 2eT12TC. c處發生了反應:Fe- 2e Fe2+D.根據實驗一的原理,實驗二中 m處能析出銅【分析】實驗一 a、d處試紙變藍,說明生成 OH-,為電解池的陰極,b處變 紅,局部褪色,為電解池的陽極,生成氯氣,c處無明顯變化,鐵絲左側
23、為陽極,右側為陰極,實驗二兩個石墨電極附近有氣泡產生,左側生成氫氣,右側生成氧氣,兩個銅 珠的左側為陽極,右側為陰極,n處有氣泡產生,為陰極,以此解答該題.【解答】解:A. d處試紙變藍,為陰極,生成 OH,電極方程式為2H2O+2e 一一H2 T +2OH,故 A 正確;B. b處變紅,局部褪色,是因為 CI2+H 2O=HCl+HClO , HCl的酸性使溶液變 紅,HC1O的漂白性使局部褪色,故 B錯誤;C. c處為陽極,發生了反應:Fe-2eFe2+,故C正確;D.實驗一中ac形成電解池,db形成電解池,所以實驗二中也相當于形成三 個電解池,一個球兩面為不同的兩極,左邊銅珠的左側為陽極
24、,發生的電極反 應為Cu-2e =Cu2+,右側(即位置m處)為陰極,發生的電極反應為 Cu2+2e=Cu,同樣右邊銅珠的左側為陽極,右側(即位置 n處)為陰極,因此m處 能析出銅的說法正確,故 D正確。故選:Bo【點評】本題考查電解原理,側重于學生的分析能力的考查,注意把握電極的 判斷以及電極反應,為解答該題的關鍵,題目易錯點為 D,注意銅珠的左右側 可看出陰、陽極,難度中等.二、解答題(共4小題,滿分58分)8. (17分)功能高分子P的合成路線如下:CH?化劑HOT 傕化劑*-Ech_?!打COOCH; 高分子PNO;j C2H5OH(1) A的分子式是C7H8,其結構簡式是 U .(2
25、)試劑a是 濃硫酸和濃硝酸 .(3) 反 應 的 化 學 方 程 式:ac比 水hochhC-no K1+Na *+NaOH' +Na一+NaCl(4) E的分子式是C6HI。2. E中含有的官能團:碳碳雙鏈,酯基 .(5)反應的反應類型是 加聚反應 .七出一?!t(6)反應的化學方程式: CPOCH上CHm+nH2。令COQH +nCH3CH2OH.OH(7)已知:2CH3CHO*CHX:HCH:H。以乙烯為起始原料,選用必要的無機試劑合成 E,寫出合成路線(用結構簡式 表示有機物),用箭頭表示轉化關系,箭頭上注明試劑和反應條件).【分析】A的分子式是C7H8,其結構簡式是Q ,結合
26、P的結構簡式,可知A 與濃硝酸在濃硫酸、加熱條件下發生取代反應生成 B為0畋 b與 氯氣在光照條件下發生取代反應生成C為C1CH:ONO;, C在氫氧化鈉水溶液、加熱條件下發生水解反應生成D為可知g的結構簡式 照CHsr I n J 】為 COOH,則FCOOCH支應,E的分子式是 C6H1。2,則E為CH3CH=CHCOOCH 2CH3.【解答】解:A的分子式是C7H8,其結構簡式是,結合P的結構簡式,可 知A與濃硝酸在濃硫酸、加熱條件下發生取代反應生成 B為1c是飛/-NO:, B與氯氣在光照條件下發生取代反應生成 C為口陽。-05 , c在氫氧化鈉水溶液、加熱條件下發生水解反應生成D為e
27、0cH可知g的結構CH?rl ICHf H t簡式C0Oh,則 F,E 的分子式是 C6H10O2,則 E 為 CH3CH=CHCOOCH 2CH3.(1) A的分子式是C7H8,其結構簡式是Q ,故答案為:Q ;(2)試劑a是:濃硫酸和濃硝酸,故答案為:濃硫酸和濃硝酸;(3) 反 應 的 化 學 方 程 式:aCHS+NaOH 型HQCHCA 叫+Naci, ,故答案為:O+NaOH 4H0CKr+NaCl ;(4) E為CH3CH=CHCOOCH 2CH3, E中含有的官能團:碳碳雙鍵、酯基,故答案為:碳碳雙鍵、酯基;(5)反應的反應類型是:加聚反應,故答案為:加聚反應;CHs泮千CH胃上
28、打(6)反應的化學方程式8OCH;雁+nH2O要koH+nCH3CH2OH, CHsatr I .Jr故答案為COOCH;CHa+nH2OtCOOH+n CH3CH2OH;(7)乙烯與 HBr發生加成反應生成 CH3CH2BJ然后發生水解反應生成CH3CH2OH,再發生氧化反應生成 CH3CHO, 2分子乙醛發生加成反應生成0H0IIIICHsCHCHzCH。,再發生氧化反應生成CHXXH2coOH,再與氫氣發生加成反應生成OH煙CHCHKOOH ,在濃硫酸、加熱條件下發生消去反應生成生成CH3CH=CHCOOCH 2CH3,CH3CH=CHCOOH ,最后與乙醇發生酯化反應生成CH2=CH2
29、 口CH3cH2Brm谷液.cH3cH20HOjCu. CH3cH0JOHCHsCHCHHO0A III與2 CHCCHjCOOH 汽二.催化劑-催化劑OHCHjCHCHiC OOH濃硫酸CH3CH=CHCOrH CH OHOH rcH3cH=chcOOcH 2cH3,I -, 一CH2=CH2CH3CH2Br谷液. cH3cH20H0,/CuCH,CU)- cH3cH0"OHCHCHCH<HO 上一_催化劉OIICH<CH<OOHOH二-二-二;崎步. ch3ch=chcoOH-H3cH = CHC00cH 2cH3.【點評】本題考查有機物的推斷與合成,充分利用P
30、的結構簡式與反應條件、分子式進行推斷,側重考查學生分析推理能力、知識遷移運用能力,是有機化 學常考題型,難度中等.9. (13分)用零價鐵(Fe)去除水體中的硝酸鹽(NO3 )已成為環境修復研究的熱點之一.loo!50o lNO去除率”pH=4一5(其他條件相同)J1圖?(1) Fe還原水體中NO3的反應原理如圖1所示.作負極的物質是鐵正極的電極反應式是NO3 +8e +10H +=NH 4+3七。 .(2)將足量鐵粉投入水體中,經24小時測定NO3的去除率和pH,結果如下:初始pHpH=2.5pH=4.5NO3的去除率接近100%<50%24小時pH接近中性接近中性鐵的最終物質形態不導
31、電)不導電pH=4.5時,NO3的去除率低.其原因是 FeO(OH)不導電,阻礙電子轉移 . (3)實驗發現:在初始pH=4.5的水體中投入足量鐵粉的同時,補充一定量的Fe2+可以明顯提高NO3一的去除率.對Fe2+的作用提出兩種假設:I . Fe2+直接還原NO3 ;n . Fe2+破壞FeO (OH)氧化層.做對比實驗,結果如圖2所示,可得到的結論是本實驗條件下,Fe2+不能直接還原NOJ;在Fe和Fe2+共同作用下能提高NO3的去除率 .同位素示蹤法證實Fe2+能與FeO (OH)反應生成Fes。.結合該反應的離子 方程式,解釋加入 Fe2+提高NO3去除率的原因:Fe2+2FeO (O
32、H)=Fe3O4+2H+, Fe2+將不導電的FeO (OH)轉化為可導電的F與O二 利于電子轉(4)其他條件與(2)相同,經1小時測定NO3的去除率和pH,結果如表:初始pHpH=2.5pH=4.5NO3的去除率約10%約3%1小時pH接近中性接近中性與(2)中數據對比,解釋(2)中初始pH不同時,NO3去除率和鐵的最終物質形態不同的原因:初始 pH 低時,產生的 Fe2+充足;初始 pH 高時,產生的Fe2+不足【分析】(1)Fe還原水體中NO3 ,根據題意Fes。為電解質,則Fe作還原 劑,失去電子,作負極;NO3一在正極得電子發生還原反應產生 NH;,根據圖2信息可知為酸性環境;(2)
33、由于Fes。4為電解質,而電解質主要作用是為電子轉移提供媒介,然后根據FeO (OH)不導電進行分析;(3)根據圖2中的三個實驗結果進行分析;結合(2)題中的鐵的最終物質形態結果差異進行分析;(4)根據Fe2+的作用進行分析.【解答】解:(1)Fe還原水體中NO3 ,則Fe作還原劑,失去電子,作負 極,故答案為:鐵;NO3一在正極得電子發生還原反應產生 NH;,根據圖2信息可知為酸性環境, 則正極的電極反應式為:NO3 +8e +10H +=NH 4+3HQ ,故答案為:NO3 +8e +10H +=NH 4+3出0;(2) pH越高,Fe3+越易水解生成FeO (OH),而FeO (OH)不
34、導電,阻礙 電子轉移,所以NO3一的去除率低.故答案為:FeO (OH)不導電,阻礙電子轉移;(3)從圖2的實驗結果可以看出,單獨加入 Fe2+時,NO3的去除率為0, 因此得出Fe2+不能直接還原NO3 ;而Fe和Fe2+共同加入時NO3-的去除率比 單獨Fe高,因此可以得出結論:本實驗條件下, Fe2+不能直接還原NO3 ;在 Fe和Fe2+共同作用下能提高NO3一的去除率.故答案為:本實驗條件下,Fe2+不能直接還原NO3 ;在Fe和Fe2+共同作用下 能提高NO3的去除率;同位素示蹤法證實了 Fe2+能與FeO (OH)反應生成FqO,離子方程式為: Fe2+2FeO (OH) =Fe
35、3O4+2H+, Fe2+將不導電的FeO (OH)轉化為可導電的F&O4,利于電子轉移.故答案為:Fe2+2FeO (OH) =FeaO4+2H + , Fe2+將不導電的 FeO (OH)轉化 為可導電的FeO,,利于電子轉移;(4)根據實驗結果可知Fe2+的作用是將不導電的FeO (OH)轉化為可導電的FqO,,而NO3的去除率由鐵的最終物質形態確定,因此可知實驗初始pH會影響Fe2+的含量.故答案為:初始pH低時,產生的Fe2+充足;初始pH高時,產生的Fe2+不足.【點評】考查化學反應原理,涉及電化學、氧化還原反應等相關知識,題中的Fe與NO3的反應跟溶液酸堿性有關,抓住這一
36、點是解題的關鍵,第II問的解 答有一定的難度,特別是闡述上的準確性.10. (12分)以廢舊鉛酸電池中的含鉛廢料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑 等)和H2SO4為原料,制備高純PbO,實現鉛的再生利用.其工作流程如下:(1)過程I中,在Fe2+催化下,Pb和PbO2反應生成PbSQ的化學方程式是 Pb+PbO2+2H 2SO42PbSQ+2H 2O .(2)過程I中,Fe2+催化過程可表示為:i: 2FS+PbO 2+4H+ +SO42 -2Fe3+PbSO4+2H 2O ii :寫出ii的離子方程式:2FT+Pb+SO42TbSC4+2Fe2+ .下列實驗方案可證實上述催化過程.
37、將實驗方案補充完整.a.向酸化的FeSQ溶液中加入SCN溶液,溶液幾乎無色,再加入少量 PbO2, 溶液變紅.b. 取a中紅色溶液少量,加入過量 Pb, 充分反應后,紅色褪去.(3) PbO 溶解在 NaOH 溶液中,存在平衡:PbO (s) +NaOH (aq) ? NaHPbO?(aq),其溶解度曲線如圖所示.過程R的目的是脫硫.濾液 1經處理后可在過程R中重復使用,其目的是AB (選填序號).A.減小Pb的損失,提高產品的產率B.重復利用NaOH,提高原料的利用率C .增加NazSO,濃度,提高脫硫效率過程田的目的是提純,結合上述溶解度曲線,簡述過程田的操作:向PbO粗品中加入一定量的3
38、5%NaOH溶液,加熱至110C,充分溶解后,趁熱過濾,冷卻結晶,過濾得到PbO固體*溫度七12O10OSO604020WJ1四覆毀普盅【分析】以廢舊鉛酸電池中的含鉛廢料(Pb、PbO、PbO2、PbSQ及炭黑等) 和H2SO4為原料,制備高純PbO,含鉛廢料加入硫酸亞鐵、稀硫酸加熱反應過 濾得到PbSQ粗品,加入10%的氫氧化鈉溶液加熱反應,冷卻過濾得到PbO粗品,粗PbO溶解在35%NaOH溶液中配成高溫下的飽和溶液,冷卻結晶、 過濾得PbO,(1)根據題給化學工藝流程知,過程I中,在Fe2+催化下,Pb、PbO2和H2SO4 反應生成PbSO4和水;(2)催化劑通過參加反應,改變反應歷程
39、,降低反應的活化能,加快化學 反應速率,而本身的質量和化學性質反應前后保持不變.根據題給信息知反應i中Fe2+被PbO2氧化為Fe3+,則反應ii中Fe3+被Pb還原為Fe2+,據此書寫離子 方程式;a實驗證明發生反應i,則b實驗需證明發生反應ii,實驗方案為取a中紅色 溶液少量,加入過量Pb,充分反應后,紅色褪去;(3)過程II脫硫過程中發生的反應為 PbSQ+2NaOH=PbO+Na 2SO4+H 2O , 而濾液I中含有硫酸,可降低溶液的 pH,使平衡PbO (s) +NaOH (aq) ? NaHPbO2 (aq)逆向移動;根據 PbO 的溶解度曲線進行解答;【解答】解:(1)根據題給
40、化學工藝流程知,過程I中,在 Fe2+催化下,Pb、 PbO2和H2SO4反應生成 PbSQ和水,化學方程式為:Pb+PbO2+2H 2SO4一2PbSO4+2H2O,故答案為:Pb+PbO2+2H 2SO4-2PbSC4+2H 2O;(2)催化劑通過參加反應,改變反應歷程,降低反應的活化能,加快化學反應速率,而本身的質量和化學性質反應前后保持不變根據題給信息知反應i中Fe2+被PbO2氧化為Fe3+,則反應ii中Fe3+被Pb還原為Fe2+,離子方程式為: 2Fe3+Pb+SO42 TbSQ+2Fe2+,故答案為:2Fe3+Pb+SO42 TbSO4+2Fe2+;a實驗證明發生反應i,則b實
41、驗需證明發生反應ii,實驗方案為:a.向酸化的FeSC4溶液中加入SCN溶液,溶液幾乎無色,再加入少量 PbO2,溶液變紅,亞鐵離子被氧化為鐵離子,b.取a中紅色溶液少量,溶液中存在平衡,Fe3+3SCN =Fe (SCN) 3,加入 過量Pb,和平衡狀態下鐵離子反應生成亞鐵離子,平衡逆向進行充分反應后, 紅色褪去,故答案為:取a中紅色溶液少量,加入過量 Pb,充分反應后,紅色褪去;(3)過程II脫硫過程中發生的反應為 PbSO4+2NaOH=PbO+Na 2SO4+H 2O , 由于PbO能溶解與NaOH溶液,因此濾液I中含有Pb元素,濾液I重復使用 可減少PbO損失,提高產品的產率,且濾液
42、I中過量的NaOH可以重復利用, 提高原料的利用率,故選AB故答案為:AB;根據PbO的溶解度曲線,提純粗Pb的方法為將粗PbO溶解在NaOH溶液 中,結合溶解度曲線特點可知濃度高的NaOH溶液和較高的溫度,PbO的溶解度高,因此加熱至較高溫度,充分溶解,然后再高溫下趁熱過濾除去雜質, 后冷卻后PbO又析出結晶,再次過濾可得到 PbO固體.故答案為:向PbO粗品中加入一定量的35%NaOH溶液,力口熱至110C,充分 溶解后,趁熱過濾,冷卻結晶,過濾得到 PbO固體.【點評】本題考查了化學工藝流程分析、催化劑、離子方程式書寫、化學實驗 方案的設計、物質分離提純、平衡一點原理的應用,題目難度中等
43、.11. (16分)以NazSQ溶液和不同金屬的硫酸鹽溶液作為實驗對象,探究鹽的性質和鹽溶液間反應的多樣性.實驗試齊現象滴管試管*2mL10.2 mod 1NazSQ溶液飽和AgzSQ溶液I .產生白色沉淀0.2 mod1 CuSQn .溶液艾綠,繼續滴加產生株黃色沉淀0.1 mo?L 1 Al2(SO4)3溶液m.開始無明顯變化,繼續滴加產生白色沉淀(1)經檢驗,現象I中的白色沉淀是AgzSQ.用離子方程式解釋現象I :2Ag+SO32 =Ag2SO3 J_ .(2)經檢驗,現象II的棕黃色沉淀中不含 SO42 ,含有Cu+、Cu2+和SO32 已知:Cu+Bcu+Cu2+, Cu2+上Cu
44、IJ (白色)+I2.用稀硫酸證實沉淀中含有 Cu+的實驗現象是 析出紅色固體 .通過下列實驗證實,沉淀中含有 Cu2+和SC32.淀粉溶 一 I_I不明耳通能期溶液.取上層清液|也無月顯現象J S 分成兩份試劑1 _門洗凈的粽黃色沉淀 白色沉淀白色沉淀AAa.白色沉淀A是BaSQ,試劑1是 HCl和BaC2溶液 .b .證實沉淀中含有 32+和SO淀的理由是 在的作用下,Cu2+轉化為白色沉 淀CuI, SQ2轉化為SO42.(3)已知:Al2 (SO3)3在水溶液中不存在.經檢驗,現象田的白色沉淀中無SO42'該白色沉淀既能溶于強酸,又能溶于強堿,還可使酸性MnO4溶液褪色.推測沉
45、淀中含有亞硫酸根和Al (OH) 3_.對于沉淀中亞硫酸根的存在形式提出兩種假設:i .被Al(OH)3所吸附;ii .存在于鋁的堿式鹽中.對假設ii設計了對比實驗,證實了假設ii成立.a.將對比實驗方案補充完整.藺加稍過第分離、洗彝保智固體ZmLOJmolL-lAlHSQOv溶液白色沉淀一加稀XaOH溶懣 f U至沉淀恰好溶誠 白色固體記錄數據VI步驟一:步驟二:9-加XH一耳0一制而2mLAl:岱33溶液分離、洗滌仲保留固體蜀加稀XaOH溶至沉淀恰好溶解r記錄數據的(按圖形式呈現).b .假設ii成立的實驗證據是 vl明顯大于V2(4)根據實驗,亞硫酸鹽的性質有 溶解性、還原性、在水溶液中呈堿性 .鹽溶液間反應的多樣性與 兩種鹽溶液中陰、陽離子的性質 有關.【分析】(1) 0.2mol/LNa2SO3溶液滴入飽和AgzSO,溶液發生反應生成白色沉淀AgzSQ;(2)根據第二題中現象2及已知信息,可以得知,取少量洗凈(排除 Cu2+干擾)的棕黃色沉淀,滴加稀硫酸,沉淀變紅(銅單質),則證明有Cu+;a.根據BaSQ沉淀可知,加入的試劑為含 Bj的化合物,可以選用BaC2; b.由白色沉淀A可知之前所取上層清液中有 SO42 ,由加入I生成白色沉淀可 知棕黃色沉淀中含有C
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