化学
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共 9 页。满分 100 分。考试用时 90 分钟。
原子量:H 1 C 12 S 32 Mg 24 Cu 63.5 Zn 65
第Ⅰ卷(选择题,共 40 分)
一、选择题(本题包括 10 小题,每题只有一个选项符合题意;每题 2 分,共 20 分)
1.中国人民在悠久的历史中创造了绚丽多彩的中华文化。下列说法错误的是
A. “木活字”是由元代王祯创制的用于印刷的活字,“木活字”的主要成分是纤维素
B. “苏绣”是用蚕丝为线在丝绸上做绣的工艺,蚕丝的主要成分是蛋白质
C. “煤饼烧蛎房成灰”(蛎房即牡蛎壳),“灰”的主要成分为 CaCO3
D. “司南之杓,投之于地,其柢指南”中的“杓”的主要成分是天然磁铁(Fe3O4)
【答案】C
【解析】
【详解】A.“木活字”由木材制造而成,其主要成分是纤维素,A 正确;
B.蚕丝的主要成分是蛋白质,B 正确;
C.“煤饼烧蛎房成灰”(蛎房即牡蛎壳),指的是将牡蛎壳灼烧得“灰”,碳酸钙受热分解得
CaO,“灰”的主要成分为 CaO,C 错误;
D.司南之杓由由天然磁石制成,天然磁石的主要成分是 Fe3O4,D 正确。
答案选 C。
2.目前,新型冠状病毒仍在世界各地蔓延,李兰娟院士指出:新冠病毒怕酒精、不耐高温,
50~60℃持续 30 分钟,病毒就死亡。下列有关该病毒的说法错误的是
A. 核酸检测是确认病毒种类的有效手段,核酸属于生物大分子
B. 新冠病毒颗粒直径在 80~120nm 之间,在空气中能形成气溶胶,可能传播较远的距离
C. 加热可破坏蛋白质中的氢键,而使病毒丧失生物活性死亡
D. 戴口罩可有效阻断新冠病毒的传播,熔喷布的主要原料聚丙烯是丙烯缩聚而成
【答案】D
【解析】
【详解】A. 核酸是由许多核苷酸聚合成的生物大分子化合物,病毒都有其独特的基因序列,
通过检测病人体内的病毒核酸,就可判断病人体内是否存在病毒,A 正确;
B.胶体的分散质粒子直径为 1-100nm,新型冠状病毒直径在 80-120nm,它形成的气溶胶粒径一般在 100nm 左右,B 正确;
C.天然蛋白质的空间结构是通过氢键等次级键维持的,而加热变性后次级键被破坏,病毒死亡,
C 正确;
D.聚丙烯是丙烯加聚反应形成,D 不正确。
答案选 D。
3.降冰片二烯类化合物是一类太阳能储能材料,降冰片二烯在紫外线照射下可以发生下列转化。
下列说法错误的是
A. 四环烷的一氯代物超过三种(不考虑立体异构)
B. 降冰片二烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 降冰片二烯与四环烷互为同分异构体
D. 降冰片二烯分子中位于同一平面的碳原子不超过 4 个
【答案】A
【解析】
【详解】A. 四环烷的一氯代物 (不考虑立体异构)种数就是看等效氢原子个数,四环烷中只有 3
种氢,一氯代物只有 3 种,A 错误;
B. 降冰片二烯的结构中存大碳碳双键,而碳碳双键能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B 正确;
C. 降冰片二烯与四环烷结构不同,而分子式均为 C7H8,故二者互为同分异构体,C 正确;
D. 根据乙烯分子是平面分子,与碳碳双键连接的 C 原子在碳碳双键所在的平面上,所以降冰
片二烯分子中位于同一平面的碳原子为 4 个,D 正确。
答案选 A。
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 C12>IO3->I2C. 生产等量的碘,途径 I 和途径Ⅱ转移电子数目之比为 2:5
D. 途径Ⅲ反应的离子方程式:3C12+I-+3H2O=6C1-+IO3-+6H+
【答案】C
【解析】
【详解】A. 碘食盐中的碘元素主要以 KIO3 的形式存在,IO3-和 I-在酸性条件下可生成 I2,I2
遇淀粉变蓝,A 正确;
B. 由图途径Ⅲ可知,Cl2 可将 I-氧化为 IO3-,氧化性 Cl2>IO3-,途径Ⅱ可知 IO3-可被还原
为 I2,氧化性为 IO3->I2,则氧化性的强弱顺序为 Cl2>IO3->I2,B 正确;
C. 生产 1mol 碘,途径 I 中-1 价碘转变为 0 价碘,需要转移 2mol 电子,途径Ⅱ中+5 价碘转变
为 0 价碘,需要转移 10mol 电子,故转移电子数目之比为 1:5,C 错误;
D. 途径Ⅲ中 Cl2 可将 I-氧化为 IO3-,而氯气被还原为 Cl-,根据得失电子守恒和质量守恒,
反应的离子方程式为:3Cl2+I-+3H2O=6Cl-+IO3-+6H+,D 正确;
答案选 C。
5.探究浓硫酸和铜的反应,下列装置或操作正确的是
A. 用装置甲进行铜和浓硫酸的反应
B. 用装置乙收集二氧化硫并吸收尾气
C. 用装置丙稀释反应后的混合液
D. 用装置丁测定余酸的浓度
【答案】C
【解析】
【详解】A.铜与浓硫酸反应需加热,无酒精灯,错误;
B.SO2 密度比空气的密度大,应该长管进,短管出,错误;
C.稀释浓硫酸,将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢倒入水中,并不断用玻璃棒搅拌,正确;
D.NaOH 溶液腐蚀玻璃,应放在碱式滴定管中,该滴定管是酸式滴定管,错误;选 C。
6.钟南山院士指出,实验证明中药连花清瘟胶囊对治疗新冠肺炎有明显疗效,G 是其有效药理
成分之一,存在如图转化关系:
下列有关说法正确的是
A. 化合物Ⅱ中所有碳原子可能都共面
B. 化合物Ⅰ分子中有 3 个手性碳原子
C. 化合物 G、Ⅰ、Ⅱ均能发生氧化反应、取代反应、消去反应
D. 若在反应中,G 与水按 1:1 发生反应,则 G 的分子式为 C16H20O10
【答案】A
【解析】
【详解】A.化合物Ⅱ中含乙烯结构,4 个碳共平面,还含苯的结构,7 个碳共平面,所以所有
碳原子可能都共面,A 正确;
B.手性碳原子是连有四个不同原子或原子团的碳原子,化合物Ⅰ 中有 4 个
手性碳,B 错误;
C.化合物Ⅱ不能发生消去反应,C 错误;
D.化合物Ⅰ的分子式 C7H10O6,化合物Ⅱ的分子式 C9H8O4,若在反应中,G 与水按 1:1 发生
反应,则 G 的分子式是将化合物Ⅰ、Ⅱ的分子式相加,减水,为 C16H16O9,D 错误。
答案选 A。
7.已知:①正丁醇沸点:117.2℃,正丁醛沸点:75.7℃;②正丁醇合成正丁醛的反应:
,装置如图。下列说法不正确的是2 2 7Na Cr O
3 2 2 2 3 2 290-95CH CH CH CH OH CH CH CH CHO℃
→A. 为防止产物进一步氧化,应将适量 Na2Cr2O7 酸性溶液逐滴加入正丁醇中
B. 向分馏出的馏出物中加入少量金属钠,可检验其中是否含有正丁醇
C. 当温度计 1 示数为 90~95℃,温度计 2 示数在 76℃左右时收集产物
D. 向分离所得的粗正丁醛中,加入无水 CaCl2 固体,过滤,蒸馏,可提纯正丁醛
【答案】B
【解析】
【详解】A.醛基具有还原性,易被氧化剂氧化成酸,Na2Cr2O7 中+7 价的铬具有氧化性,在
酸性条件下能氧化正丁醛,实验过程中,所需正丁醇的量大于酸化的 Na2Cr2O7 的量,防止产
物进一步氧化,正丁醇也能被酸化的 Na2Cr2O7 氧化,加入药品时,应将酸化的 Na2Cr2O7 溶液
逐滴加入正丁醇中,故 A 正确;
B.分馏出的馏出物中的水也可以和钠反应,故不能用来检验产物中是否含有正丁醇,B 不正
确;
C.由反应物和产物 沸点数据可知,温度计 1 保持在 90~95℃,既可保证正丁醛及时蒸出,
又可尽量避免其被进一步氧化,温度计 2 示数在 76℃左右时,收集产物为正丁醛,C 正确;
D.正丁醛中有水,由于水与正丁醛的沸点相差不多,直接蒸馏,得到的正丁醛中仍还有较多
的水,所以可加入无水 CaCl2 固体除去水,过滤后蒸馏,D 正确。
答案选 B。
8.为了探究温度、硫酸铜对锌与稀硫酸反应速率的影响,某同学设计如下方案(见下表)。
编号 纯锌粉质量
0.2mol·L-1 硫酸体
积
温度 硫酸铜固体质量
Ⅰ 2.0g 10.0ml 25℃ 0g
Ⅱ 2.0g 10.0ml T℃ 0g
Ⅲ 2.0g 10.0ml 35℃ 0.2g
的Ⅳ 2.0g 10.0ml 35℃ 4.0g
下列推断合理的是
A. 选择Ⅱ和Ⅲ探究硫酸铜对反应速率的影响,必须控制 T=25℃
B. 根据该实验方案得出反应速率的大小可能是Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ>Ⅳ
C. 根据该方案,还可以探究硫酸浓度对反应速率的影响
D. 待测物理量是收集等体积(相同条件)的气体所需的时间,时间越长,反应越快
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A. 选择Ⅱ和Ⅲ探究硫酸铜对反应速率的影响,要控制变量,所以必须控制 T=35℃,
A 不合理;
B. 根据该实验方案,Ⅲ和Ⅱ比较,Ⅲ可以形成原电池,加快了负极的反应速率,Ⅲ>Ⅱ,Ⅱ
和Ⅰ比较,Ⅱ的温度更高,反应速率更快,Ⅱ>Ⅰ,Ⅳ中硫酸铜过量,导致锌粒几乎不与硫
酸反应,得出反应速率的大小是Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ>Ⅳ,B 合理;
C. 在该方案中,硫酸浓度均相同,没有探究硫酸浓度对反应速率的影响,C 不合理;
D.待测物理量是收集等体积(相同条件)气体所需要的时间,时间越长,反应越慢,D 不合理。
答案选 B。
9.下图是某元素的价类二维图,其中 X 是一种强碱,A 为正盐,通常条件下 Z 是无色液体,D
的相对分子质量比 E 小 16,各物质转化关系如图所示。下列说法正确的是
A. A 是可与草木灰混合使用的肥料 B. C 可用排空气法收集
C. F 和 B 能发生复分解反应生成盐 D. B 在一定条件下可直接与 Y 反应生成 D
【答案】D
【解析】
【分析】
A 为正盐,X 是一种强碱,二者反应生成氢化物 B,则 A 为铵盐、B 为 NH3,B 连续与 Y 反
应得到氧化物 D 与氧化物 E,且 E 的相对分子质量比 D 大 16,则 Y 为 O2、C 为 N2、D 为
NO、E 为 NO2,通常条件下 Z 是无色液体,E 与 Z 反应得到含氧酸 F,则 Z 为 H2O、F 为
HNO3,F 与强碱 X 发生酸、碱中和反应得到 G 为硝酸盐,以此解答该题。
【详解】A.物质 A 为铵盐,草木灰主要成分是 K2CO3,水溶液呈碱性,二者混合会发生反应
放出氨气,使肥效降低,A 错误;
B.C 是 N2,氮气的密度与空气接近,不宜采取排空气法收集,可以利用 N2 难溶于水的性质,
用排水法收集,B 错误;
C.B 是 NH3,F 是 HNO3,二者发生化合反应生成 NH4NO3,该反应是化合反应,不是复分解
反应,C 错误;
D. B 是 NH3,Y 为 O2,NH3 在催化剂存在并加热的条件下,与 O2 反应生成 NO 和 H2O,D 正
确;
故合理选项是 D。
【点睛】本题考查无机物的推断的知识。“盐与碱反应生成氢化物以及氢化物连续反应生成氧
化物”等是推断的突破口,熟练掌握中学常见连续反应、三角转化以及特殊的置换反应、特殊
现象反应等特殊转化是解答本题的基础。该题为高考常见题型,侧重考查学生的分析能力以
及元素化合物知识的综合理解和运用。
10.CO2 的固定和转化是世界性课题。兰州大学景欢旺教授团队巧妙设计构建了系列新型光电
催化人工光合成体系——光电催化池,p-n 半导体异质结催化 CO2 在水中直接制备长碳链有机
物并放出氧气,原理如图,下列说法不正确的是A. 电极 1 的电势比电极 2 的电势高
B. 该设计向大自然学习,模仿植物的光合作用
C. 电子从 a 极流到电极 1,从电极 2 流到 b 极
D. 负极区,p-n 为催化剂,CO2 发生还原反应生成长碳链有机物
【答案】A
【解析】
【分析】
由总方程式可知,该装置为电解装置,氧气为氧化产物,是阳极产物,则光电池的 b 电极为
正极,长链有机物为还原产物,是阴极产物,则光电池的 a 电极为负极。
【详解】A.电极 1 连接的是正极 b,电极 2 连接的是负极 a,正极电势高于负极,所以电极 1
的电势比电极 2 的电势低,故 A 错误;
B.p-n 半导体异质结催化 CO2 在水中直接制备长碳链有机物并放出氧气,原理类似光合作用,
故 B 正确;
C.电子从电源的负极经外电路流向正极,即从 a 极流到电极 1,从电极 2 流到 b 极,故 C 正
确;
D.根据图示电极 a 是负极,1 和负极相连,相当于阴极,发生还原反应生成长碳链有机物,
故 D 正确;
故答案为 A。
二、选择题(本题包括 5 小题,每小题 4 分,共 20 分。每小题有一个或两个选项
符合题意,全都选对得 4 分,选对但不全的得 2 分,有选错的得 0 分)
11.短周期主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大,X 的原子半径是所有短周期主族元素
中最大的,W 的核外电子数与 X、Z 的最外层电子数之和相等,Y 的原子序数是 Z 的最外层
电子数的 2 倍,由 W、X、Y 三种元素形成的化合物 M 的结构如图所示。下列叙述正确的是
A. 元素非金属性强弱的顺序为 W>Y>Z
B. Y 单质的熔点高于 X 单质
C. 化合物 M 中 W 不都满足 8 电子稳定结构
D. W 的简单氢化物稳定性比 Y 的简单氢化物稳定性强【答案】BD
【解析】
【分析】
短周期主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大,X 的原子半径是所有短周期主族元素中
最大的,则 X 为 Na 元素;由 W、X、Y 三种元素形成的化台物 M 的结构分析可知,Y 形成
四个共价键,则 Y 为 Si 元素;Y 的原子序数是 Z 的最外层电子数的 2 倍,则 Z 是 Cl 元素;W
的核外电子数与 X、Z 的最外层电子数之和相等,则 W 为 O 元素。
【详解】A.同周期元素,从左到右非金属性依次增强,则氯元素的非金属性强于硅元素,故 A
错误;
B.硅单质为原子晶体,具有很高的熔点,金属钠为金属晶体,熔点较低,则硅单质的熔点高
于金属钠,故 B 正确;
C.化合物 M 中,单键氧原子和双键氧原子都满足 8 电子稳定结构,故 C 错误;
D.元素的非金属性越强,简单氢化物越稳定,氧元素的非金属性强于硅元素,则氧元素的简
单氢化物稳定性比硅元素的简单氢化物稳定性强,故 D 正确;
故选 BD。
【点睛】由 W、X、Y 三种元素形成的化台物 M 的结构确定 Y 形成四个共价键,由原子序数
的大小推断得到 Y 为 Si 元素是解答关键和难点。
12.厌氧氨化法(Anammox)是一种新型的氨氮去除技术,下列说法中不正确的是
A. 1mol NH4+ 所含的质子总数为 10NA
B. 联氨(N2H4)中含有极性键和非极性键
C. 过程 II 属于氧化反应,过程 IV 属于还原反应
D. 过程 I 中,参与反应的 NH4+与 NH2OH 的物质的量之比为 1:1
【答案】A
【解析】A、质子数等于原子序数,1molNH4+中含有质子总物质的量为 11mol,故 A 说法错误;B、联
氨(N2H4)的结构式为 ,含有极性键和非极性键,故 B 说法正确;C、过程 II,
N2H4→N2H2-2H,此反应是氧化反应,过程 IV,NO2-→NH2OH,添 H 或去 O 是还原反应,
故 C 说法正确;D、NH4+中 N 显-3 价,NH2OH 中 N 显-1 价,N2H4 中 N 显-2 价,因此
过程 I 中 NH4+与 NH2OH 的物质的量之比为 1:1,故 D 说法正确。
点睛:氧化反应还是还原反应,这是有机物中的知识点,添氢或去氧的反应为还原反应,去
氢或添氧的反应的反应氧化反应,因此 N2H4→N2H2,去掉了两个氢原子,即此反应为氧化反
应,同理 NO2-转化成 NH2OH,是还原反应。
13.水溶液中可能存在 Na+、Al3+、Fe2+、NH4+、NO3-、CO32-、SO42-中的几种离子,且存在
的各离子具有相同的物质的量,某同学对该溶液进行如下实验:
下列判断正确的是
A. 气体 A 一定是 CO2,气体 B 一定是 NH3
B. 白色沉淀不可能是 Al(OH)3
C. 溶液中一定存在 Al3+、Fe2+、NO3-、NH4+
D. 溶液中一定不存在大量 Na+
【答案】BD
【解析】
【分析】
根据题给信息,反应生成有色沉淀,故一定有 Fe2+,则溶液中不含有 CO32-,加入盐酸反应放
出气体,则一定含有 NO3-,气体 A 为 NO。加入过量氢氧化钡,产生气体 B,说明溶液中含
有 NH4+;溶液Ⅱ呈碱性,白色沉淀可能为氢氧化铝、碳酸钡等。溶液中存在的各离子具有相
同的物质的量,根据现象可知存在 NH4+、Fe2+、NO3-,不存在 CO32-,再根据正负电荷守恒,
溶液中一定存在 SO42-,此时 n(NH4+)=n(NO3-),n(Fe2+)=n(SO42-),溶液恰好呈电中性,故一
定不存在大量的 Al3+,则白色沉淀为碳酸钡。
【详解】A. 根据上述分析知,气体 A 为 NO,A 项错误;B. 根据上述分析知,白色沉淀为碳酸钡,B 项正确;
C. 根据分析溶液中一定不存在 Al3+,C 项错误;
D. 根据电荷守恒,且各离子 物质的量相同,溶液中一定不含 Na+,D 项正确;
答案选 BD。
【点睛】本题的突破口是加入氢氧化钡产生有色沉淀,结合题干信息可知,该沉淀为氢氧化
铁,原溶液中存在 Fe2+,不含有 CO32-,故加入稀盐酸时,在酸性条件下,硝酸根离子将亚铁
离子氧化,同时得到 NO 气体,此处容易错误认为,加入稀盐酸时,产生气体,原溶液中存在
碳酸根离子。
14.我国科技工作者设计了一种电解装置,能将甘油(C3H8O3)和二氧化碳转化为甘油醛(C3H6O3)
和合成气,原理如图所示。下列说法正确的是
A. 催化电极 b 与电源正极相连
B. 电解时催化电极 a 附近的 pH 增大
C. 电解时阴离子透过交换膜向 a 极迁移
D. 生成的甘油醛与合成气的物质的量相等
【答案】CD
【解析】
【分析】
由示意图可知,催化电极 b 表面上 CO2 还原为 CO,为电解池的阴极,与电源的负极相连,则
催化电极 a 为阳极,电极表面上甘油(C3H8O3)氧化为甘油醛(C3H6O3)。
【详解】A.催化电极 b 表面 CO2 还原为 CO,为电解池的阴极,与电源的负极相连,故 A 错
误;
B.催化电极 a 为阳极,电极表面上甘油(C3H8O3)氧化为甘油醛(C3H6O3),电极反应式为
C3H8O3-2e-+2CO32-= C3H6O3+2HCO3-,溶液中碳酸根的水解程度大于碳酸氢根,碳酸钠溶液的
碱性强于碳酸氢钠溶液,则电极附近的 pH 减小,故 B 错误;
C.电解池工作时,阴离子向阳极区移动,即阴离子透过交换膜向 a 极迁移,故 C 正确;
的D.阳极生成 1mol C3H6O3 转移 2mole-,阴极生成 1molCO 和 H2 的混合气体转移 2mole-,电解
池工作时,阴、阳极转移电子的物质的量相等,则生成的甘油醛与合成气的物质的量相等,
故 D 正确;
故选 CD。
【点睛】根据准确根据电解池原理判断电极是解题关键,阳极上发生氧化反应,而甘油转化
为甘油醛是氧化反应,则催化电极 a 为阳极,电解池工作的特点是电子守恒,据此判断阳极和
阴极电解产物之间的关系,是解题难点。
15.H2C2O4 是一种二元弱酸。常温下向 H2C2O4 溶液中滴加 KOH 溶液,混合溶液中离子浓度与
pH 的关系如图所示,其中 或 。下列说法不正确的是
A. 直线Ⅱ表示的是 与 pH 的变化关系
B. 图中纵坐标应该是 a=1.27,b=4.27
C. 对应 1.27<pH<4.27
D. 对应 pH=7
【答案】CD
【解析】
【详解】A.草酸为二元弱酸,一级电离抑制二级电离,电离常数 >
,由图可知,当 lgy=0 时,溶液 pH=-lgc(H+)=-lgK,pH1=1.27<pH2
=4.27,表明 K1=10−1.27>K2=10−4.27,所以直线 I 表示的是 与 pH 的变化关系,
直线Ⅱ表示的是 与 pH 的变化关系,故 A 正确;
2 2 4
-
2 4
c(H C O )y= c(HC O )
-
2 4
2-
2 4
c(HC O )
c(C O )
-
2 4
2-
2 4
c( )HC O
C Olg c( )
- 2-
2 4 2 4 2 2 4c(HC O ) c(C O ) c(H C O )> >
+ - 2-
2 4 2 4c(K )=c(HC O )+c(C O )
2 4
1
2 2 4
c(HC O )c(H )K = c(H C O )
− +
2
2 4
2
2 4
c(C O )c(H )K = c(HC O )
− +
−
2 2 4
-
2 4
c( )H C O
Cc(H Olg )
-
2 4
2-
2 4
c( )HC O
C Olg c( )B.由图可知,pH=0 时, = , = ,
则图中纵坐标应该是 a=1.27,b=4.27,故 B 正确;
C.设 pH=a,c(H+)=10−a, = , ,104.27-a>
1,则 4.27-a>0,解得 a<4.27, =
, ,当 ,
102a-5.54>1,则 2a-5.54>0,解得 a>2.77,所以 对应
2.77<pH<4.27,故 C 错误;
D.由电荷守恒可得 c(K+)+c(H+)= +2 +c(OH-),当 c(K+)= +2
时,溶液中 c(H+)=c(OH-), pH=7,故 D 错误;
故选 CD。
第Ⅱ卷(非选择题,共 60 分)
三、本题包括 5 小题,共 60 分。答案必须写在答题卡内相应的位置,不能写在试
卷上。
16.一种以辉铜矿(主要成分为 Cu2S,含少量 SiO2)为原料制备硝酸铜晶体的工艺流程如图所示:
(1)写出“浸取”过程中 Cu2S 溶解时发生反应的离子方程式:________。
(2)恒温“浸取”的过程中发现铜元素的浸取速率先增大后减少,有研究指出 CuCl2 是该反应
的催化剂,该过程的反应原理可用化学方程式表示为:①Cu2S+2CuCl2=4CuCl+S;
②__________。
(3)向滤液 M 中加入(或通入)_______________(填字母),所得物质可循环利用。
a.铁 b.氯气 c.高锰酸钾 d.氯化氢
(4)“保温除铁”过程中,加入 CuO 的目的是______________;向浓缩池中加入适量 HNO3 的
-
2 4
2-
2 4
c( )HC O
C Olg c( ) 2
(H )lg 4.27c
K
+
= 2 2 4
-
2 4
c( )H C O
Cc(H Olg ) 1
(H )lg 1.27c
K
+
=
-
2 4
2-
2 4
c(HC O )
c(C O )
4.27
2
(H ) 10 ac
K
+
−= - 2-
2 4 2 4c(HC O ) c(C O )>
2
2 4 2 4
1 2
2 2 4 2 4
c(HC O )c(H ) c(C O )c(H )
c(H C O ) c(HC O )K K
− + − +
−= ×
2 2
2 4
2 2 4
c(C O )c (H )
c(H C O )
− + 2 5.54
2 5.542 4 1 2
2 2
2 2 4
c(C O ) 10 10c(H C O ) c (H ) 10
a
a
K K− −
−
+ −= = = 2-
2 4 2 2 4c(C O ) c(H C O )>
- 2-
2 4 2 4 2 2 4c(HC O ) c(C O ) c(H C O )> >
-
2 4c(HC O ) 2-
2 4c(C O ) -
2 4c(HC O )
2-
2 4c(C O )作用是_____________。操作 1 是_______________。
(5)某探究性小组的研究成果如图所示,可以用废铜屑和黄铜矿来富集 Cu2S。通入的硫化氢的
作用是_____________,当转移 0.2mol 电子时,生成 Cu2S________mol。
【 答 案 】 (1). Cu2S+4Fe3+=2Cu2++4Fe2++S (2). CuCl+FeCl3=CuCl2+FeCl2 (3). b
(4). 调节溶液的 pH,使铁完全转化为 Fe(OH)3 沉淀 (5). 抑制 Cu2+的水解 (6). 冷却(降
温)结晶 (7). 催化剂 (8). 0.2
【解析】
【分析】
辉铜矿加入氯化铁溶液溶解浸取,二氧化硅不反应,过滤得到矿渣用苯回收硫单质,说明 Cu2S
和 FeCl3 发生反应生成 S 单质,还生成氯化铜、氯化亚铁。在滤液中加入铁还原铁离子和铜离
子,然后过滤,滤液 M 主要含有氯化亚铁,保温除铁加入稀硝酸溶液将亚铁离子氧化为铁离
子,用氧化铜调节溶液 pH,使 Fe3+转化为 Fe(OH)3 沉淀,过滤分离,滤液中主要含有硝酸铜,
加入硝酸抑制铜离子水解,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤得到硝酸铜晶体。
【详解】(1)浸取过程中 Fe3+将 Cu2S 氧化成 Cu2+和硫单质,本身被还原为二价铁离子,根据
电子守恒和元素守恒可得其离子反应方程式,故答案为:Cu2S+4Fe3+=2Cu2++4Fe2++S;
(2)根据 CuCl2 是该反应的催化剂,故最终产物为 CuCl2,可得反应②为三氯化铁氧化氯化
亚铜为氯化铜,故答案为:CuCl+FeCl3=CuCl2+FeCl2;
(3)M 中主要物质为氯化亚铁,通入氯气可生成氯化铁,实现循环使用,故答案为:b;
(4)“保温除铁”过程要除去 Fe3+,故需要加入氧化铜来调节 pH 值,使 Fe3+生成氢氧化铁
沉淀;铜离子会水解,故在蒸发浓缩冷却结晶过程中需要加入硝酸来抑制其水解,故答案为:
调节溶液的 pH,使铁完全转化为 Fe(OH)3 沉淀;抑制 Cu2+的水解;冷却(降温)结晶;
(5)从图中可知,反应前后硫化氢的质量和性质没有发生改变,为催化剂,在该转化中 Cu
被氧化成 Cu2S,化合价升高+1 价,CuFeS2 被还原成 Cu2S,化合价降低-1 价,根据电子守恒,
当转移 0.2mol 电子时,生成 Cu2S 0.2 mol,故答案为:催化剂;0.2。
【点睛】解决工艺流程题,首先要根据题干信息,了解生产的产品,此题为以辉铜矿(主要成分为 Cu2S,含少量 SiO2)为原料制备硝酸铜晶体,围绕着将亚铜氧化,除去二氧化硅,引入硝
酸根,溶液变晶体的方法来解题,分析时要明白整个流程中各操作步骤的目的,搞清楚发生
了什么反应;再结合具体的题目进行详细解答。
17.某研究小组将纯净的 SO2 气体缓缓的通入到盛有 25mL0.1mol· L-1 的 Ba(NO3)2 溶液中,得
到 BaSO4 沉淀。为探究该反应中的氧化剂,该小组提出了如下假设:
假设Ⅰ:溶液中的 NO3-;
假设Ⅱ:________________。
(1)该小组设计了以下实验验证了假设Ⅰ成立(为排除假设Ⅱ对假设Ⅰ的干扰,在配制下列实验
所用溶液时,应___________________),请填写下表。
实验步骤
实验现
象
结论
实验
①
向盛有 25mL0.1mol·L-1BaCl2 溶液的烧杯中缓慢通入纯净的
SO2 气体
______
实验
②
向盛有 25mL0.1mol· L-1Ba(NO3)2 溶液的烧杯中缓慢通入纯
净的 SO2 气体
______
假设Ⅰ成
立
(2)为深入研究该反应,该小组还测得上述两个实验中溶液的 pH 随通入 SO2 体积的变化曲线如
图。V1 时,实验②中溶液 pH 小于实验①的原因是(用离子方程式表示):________。
(3)验证假设Ⅱ。某同学设计了以下方案,请完成下列表格(可以不填满)。
实验步骤 实验现象 实验目的实验
③
同实验①步
骤
同实验①的相关现
象
______
实验
④
______ ______ ______
(4)查资料知:H2SO3 是二元酸(Kl=1.54×10-2,K2=1.02×10-7),请设计实验方案验证 H2SO3 是
二元酸______(试剂及仪器自选)。
【答案】 (1). 溶解在溶液(或水)中的 O2 (2). 配制溶液前应将蒸馏水煮沸后密封冷
却 (3). 无明显现象 (4). 产生白色沉淀 (5). 3SO2+2NO3-+2H2O=3SO42-+2NO+4H+
或 3SO2+3Ba2++2NO3-+2H2O=3BaSO4↓+2NO+4H+ (6). 作对照实验 (7). 向盛有未经脱 O2
处理的 25mL0.1mol·L -1BaCl2 溶液的烧杯中缓慢通入纯净的 SO2 气体 (8). 产生白色沉淀
(9). 证明 O2 可将 SO2 或 H2SO3 氧化为硫酸或 SO42- (10). 向一定体积和一定浓度的 NaOH
溶液中,缓缓通入与 NaOH 等物质的量的 SO2 气体至全部溶解,然后用 pH 试纸测定溶液的 pH,
若 pH