北京市延庆区2019届高三第一次模拟考试化学试题（解析版）

延庆区 2019—2020 学年度模拟考试试卷 高三化学 第Ⅰ卷 可能用到的相对原子质量：H-1O-16N-14Cu-64 一、选择题：在每小题列出的四个选项中，只有一个是正确的 1. 化学技术在社会发展中起着十分重要的作用，下列应用过程中不涉及化学反应的是 A．现代中药纳米粉碎 B．火力发电 C．高炉炼铁 D．生活中用暖宝宝取暖 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．粉碎是物理变化，不涉及化学变化，故 A 符合题意； B．火力发电涉及燃烧，为化学变化，故 B 不符合题意； C．高炉炼铁是利用化学反应将铁从化合物中还原出来，故 C 不符合题意； D．生活中的暖宝宝是利用原电池的原理，涉及化学变化，故 D 不符合题意； 故选 A。 2. 下列事实不能用元素周期律解释的是 A. Si 与 H2 高温时反应，S 与 H2 加热能反应 B. K 与水的反应比 Na 与水的反应更剧烈 C. SO2 与 NaHCO3 溶液反应生成 CO2 D. 常温下，Na2SO4 溶液的 pH=7，Al2(SO4)3 溶液的 pH＜7 【答案】C 【解析】【详解】A.硅和硫属于同周期元素，从左到右，非金属性依次增强，根据非金属性越强，其与氢气化合越 容易，所以硅与氢气高温反应，而硫和氢气加热就能反应，故 A 正确，不符合题意； B.钠和钾属于同一主族元素，从上到下金属性依次增强，钾的金属性比钠强，所以钾与水反应比钠与水反 应更剧烈，故 B 能用元素周期律解释，不符合题意； C.二氧化硫和碳酸氢钠反应生成二氧化碳，说明亚硫酸的酸性比碳酸强，但非金属性强弱与最高价氧化物 对应水化物的酸性相关联，亚硫酸不是最高氧化物对应的水化物，所以不能用元素周期律解释，故 C 符合 题意； D. 常温下，Na2SO4 溶液的 pH=7，Al2(SO4)3 溶液的 pH＜7，说明氢氧化钠的碱性强于氢氧化铝，结合元素 周期律，同一周期元素，从左到右，金属性依次减弱，最高价氧化物对应的水化物的碱性减弱，故 D 不符 合题意。 故选 C。 3. 下列化学用语解释事实或过程正确的是 A. Fe3O4 溶于过量稀硝酸中：Fe3O4+8H+＝2Fe3++Fe2++4H2O B. 乙酸和乙醇的酯化反应：CH3CH2OH+CH3CO18OH CH3CO18OCH2CH3+H2O C. 用足量氨水吸收烟气中的二氧化硫：SO2+2OH-＝ +H2O D. 向少量 Mg(OH)2 悬浊液中加入适量的饱和 NH4Cl 溶液，固体溶解：Mg(OH)2+2 Mg2++2NH3·H2O 【答案】D 【解析】 【详解】A．四氧化三铁被硝酸氧化生成硝酸铁和一氧化氮和水，故离子方程式错误，故 A 错误； B．乙酸和乙醇反应生成乙酸乙酯和水，反应过程中乙酸中羟基上的氧原子到水分子中，故 B 错误； C．氨水和二氧化硫反应，氨水是弱碱，不能拆成离子形式，故 C 错误； D．氢氧化镁和氯化铵反应，生成氯化镁和氨水，离子方程式为Mg(OH)2+2 Mg2++2NH3·H2O，故 D 正确。 故选 D。 4. 下列有关实验操作、现象和结论的叙述不相符的是 A B C D 2- 3SO + 4NH  + 4NH 实验 加热铝箔 现象 液滴不滴落 通入品红溶液中褪色 加入氯化铁溶液的试管 产生气泡更快。 白色沉淀转化成黄色 沉淀 结论 Al2O3 的熔点高 于 Al 的熔点 SO2 具有还原性 Fe3+的催化效果比 Cu2+ 的催化效果强 AgI 的溶解度比 AgCl 的溶解度小 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．Al2O3 的熔点（2050℃）高于 Al 的熔点（660℃），氧化铝的熔点高，包裹在 Al 的外面，所以 加热铝箔时铝箔熔化但不滴落，故 A 不选； B．SO2 通入品红溶液中，品红溶液褪色，体现了 SO2 的漂白性，故 B 选； C．同浓度同体积的 H2O2 溶液滴入同浓度的 FeCl3 溶液和 CuCl2 溶液，加入氯化铁溶液的试管产生气泡更快， 说明 Fe3+的催化效果比 Cu2+的催化效果强，故 C 不选； D．向硝酸银溶液中滴入 NaCl 溶液至不再产生沉淀，此时 Ag+完全沉淀，再滴入 KI 溶液，白色沉淀 AgCl 转化成黄色沉淀 AgI，说明 AgI 的溶解度比 AgCl 的溶解度小，故 D 不选； 故选 B。 【点睛】 5. 脱氧核糖核酸的结构片段如下图：(其中以…或者……表示氢键)它在酶和稀盐酸中可以逐步发生水解，下列关于该高分子的说法不正确的是 A. 完全水解产物中，含有磷酸、戊糖和碱基 B. 完全水解产物的单个分子中，一定含有官能团—NH2 和—OH C. 氢键对该高分子的性能有很大影响 D. 其中碱基的一种结构简式为 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据结构简式可知，完全水解产物中，含有磷酸、戊糖和碱基，A 正确； B．完全水解后，某些产物中，如 不含羟基，B 错误； C．氢键可使物质的物理性质发生一定的变化，如分子间氢键增大熔沸点等，C 正确； D．根据结构简式可知，其中碱基 一种结构简式可为 ，D 正确； 答案选 B。 6. 室温下，将 mol 固体溶于水配成 100mL 溶液，向溶液中加入下列物质，有关结论正确的是 A. 加入 50mL1 ，反应结束后， B. 加入 molCaO，溶液中 减小 C. 加入 50mL ，由水电离出的 增大 D. 加入 mol 固体，反应完全后，溶液呈中性 的 0.05 2 3Na CO 1 2 4mol L H SO−⋅ ( ) ( )2 4c Na c SO+ −= 0.05 ( ) ( )3 c OH c HCO − − 2H O ( ) ( )c H c OH+ −⋅ 0.1 4NaHSO【答案】D 【解析】 【 详 解 】 ， 所 以 二 者 恰 好 完 全 反 应 生 成 ， 是强电解质，完全电离，则溶液中存在 ，选项 A 错误； B.加入 ，发生的一系列反应为 ， ，且氢氧化钙和碳酸钠恰好完全反应，导致溶液中 增 大、 减小，则溶液中 增大，选项 B 错误； C.加入水后，溶液中 减小，pH 减小，则溶液中 减小，水电离出的 ， 所以该溶液中水电离出的 减小，选项 C 错误； D. 水解导致溶液呈碱性， 和 反应方程式为： ，根据方程式知，二者恰好反应生成 、 、 ，溶液中的溶质是 ，溶液呈中性，选项 D 正确； 答案选 D。 7. 某同学用 KSCN 溶液和 溶液探究 的还原性时出现异常现象，实验如下： 溶液变红，大约 10 秒左右红色褪去， 有气体生成 经检验为 。取褪色 后溶液，滴加盐酸和 溶液，产 生白色沉淀 溶液变红且不褪色，有气体生成 经检验为 ，经检验有丁达 尔效应。 溶液变红且不褪色，滴加盐酸和 溶液，无白色沉淀，经检 验无丁达尔效应。 ( ) ( )2 4 2 3A.n H SO 1mol / L 0.05L 0.05mol n Na CO= × = = 2 4Na SO 2 4Na SO ( ) ( )2 4c Na 2c SO+ −= 0.05molCaO 2 2CaO H O Ca(OH)+ = 2 2 3 3Ca(OH) Na CO CaCO 2NaOH+ = +↓ ( )c OH− ( )3c HCO− ( ) ( )3 c OH c HCO − − ( )2 3c Na CO ( )c H+ ( ) ( )c H c OH+ −= ( ) ( )c H c OH+ −⋅ 2 3Na CO 4NaHSO 2 3Na CO 4 2 3 2 4 2 22NaHSO Na CO Na SO H O CO+ = + + ↑ 2 4Na SO 2H O 2CO 2 4Na SO 2FeCl 2Fe + ① ② ③ ( 2O ) 2BaCl ( 2O ) 2BaCl下列说法不正确的是 A 对比 ，可以判定酸性条件下 可以氧化 B. 实验 中发生的氧化还原反应有两种 C. 中红色溶液中含有 胶体 D. 中发生的氧化还原反应为： 【答案】B 【解析】 【分析】 盐酸酸化的氯化亚铁溶液中滴入 KSCN 溶液， ，滴入过氧化氢发生氧化还原反应，生成铁离子， 形成血红色溶液，大约 10 秒左右红色褪去，铁离子做催化剂过氧化氢分解有气体生成 经检验为 ，取 褪色后溶液，滴加盐酸和 溶液，产生白色沉淀为硫酸钡沉淀，证明 离子被氧化为硫酸根离子， 盐酸酸化 氯化亚铁溶液中滴入 KSCN 溶液， ，滴入过氧化氢溶液，溶液变红且不褪色，说明 亚铁离子被氧化为铁离子，铁离子对过氧化氢起到催化剂作用，有气体生成 经检验为 ，经检验有丁达 尔效应，说明生成了氢氧化铁胶体， 盐酸酸化的氯化亚铁溶液中滴入 KSCN 溶液， ，通入足量氧气，溶液变红且不褪色，说明氧气氧 化亚铁离子生成铁离子，滴加盐酸和 溶液，无白色沉淀，经检验无丁达尔效应，无硫酸钡沉淀生成 和氢氧化铁胶体形成，排除了氧气氧化 的可能。 【详解】A．对比 ，实验 确定了 离子被氧化为硫酸根离子，实验 排除了氧气氧化 的可能，可以判定酸性条件下 可以氧化 ，故 A 正确； B．实验 中发生的氧化还原反应有亚铁离子被过氧化氢氧化为铁离子，过氧化氢分解生成氧气，氧气氧 化亚铁离子，不止两种，故 B 错误； C． 中检验有丁达尔效应，说明红色溶液中含有 胶体，故 C 正确； D． 中通入足量氧气溶液变红色说明生成了铁离子，发生的氧化还原反应为： ，故 D 正确； 故选：B。 . 的 ①③ 2 2H O SCN− ② ② 3Fe(OH) ③ 2 3 2 24Fe O 4H 4Fe 2H O+ + ++ + = + ① pH 1< ( 2O ) 2BaCl SCN− ② pH 5= ( 2O ) ③ pH 1< 2BaCl SCN− ①③ ① SCN− ③ SCN− 2 2H O SCN− ② ② 3Fe(OH) ③ 2 3 2 24Fe O 4H 4Fe 2H O+ + ++ + = +第 II 卷 一、非选择题 8. 镇痛药物 J 的合成方法如下： 已知：① +Cl—R3 +HCl ②R1COOR2+R3CH2COOR4 +R2OH ③ (R1、R2、R3、R4 为氢或烃基) (1)B 的官能团为_____。 (2)反应①的化学方程式______。 (3)F 的结构简式______。 (4)G→J 的反应类型_______。 (5)C→D 的化学反应方程式_______。 (6)有机物 K 分子组成比 F 少两个氢原子，符合下列要求的 K 的同分异构体有____种，写出其中两种取代基 不同的结构简式_____、______。 A．遇 FeCl3 显紫色 B．苯环上有两个取代基 (7)已知：R1HC=CHR2 R1COOH+R2COOH，R1、R2 为烃基。 是一种重要的化工中间 体。以环已醇( )和乙醇为起始原料，结合己知信息选择必要的无机试剂写出 合成路线 ________(用结构简式表示有机物，用箭头表示转化关系，箭头上注明试剂和反应条件)。 【答案】 (1). 氯原子、碳碳双键 (2). CH2=CH-CH2Cl+NH3 CH2=CH-CH2-NH2+HCl (3). (4). 取代反应 (5). +CH3OH (6). 15 (7). (8). (9). 【解析】 【分析】 分子式是 C3H6 的物质 A 是丙烯，结构简式是 CH2=CH-CH3，CH2=CH-CH3 与 Cl2 在 500℃时发生-CH3 上的 取 代 反 应 产 生 B 是 CH2=CH-CH2Cl ， B 与 NH3 在 加 热 时 发 生 取 代 反 应 产 生 CH2=CH-CH2-NH2 ， CH2=CH-CH2-NH2 与 ClCH2CH2COOCH3 发生取代反应产生 C：CH2=CH-CH2-N(CH2CH2COOCH3)2，C 在 CH3CH2ONa 条件下反应产生 D： 和 CH3OH，D 在酸性条件下水解产生 E，E 脱去-COOH，产 生 F： ；F 发生信息③的反应产生 G，G 与 CH3CH2COCl 及吡啶发生信息①的反应产生 J。 【 详 解 】 根 据 上 述 分 析 可 知 A 是 ： CH2=CH-CH3 ， B 是 CH2=CH-CH2Cl ， C 是 CH2=CH-CH2-N(CH2CH2COOCH3)2，D 是 ；F 是 。 (1)B 是 CH2=CH-CH2Cl，官能团为氯原子、碳碳双键； (2)反应①是 CH2=CH-CH2Cl 与 NH3 发生取代反应产生 CH2=CH-CH2-NH2 和 HCl，反应方程式为： CH2=CH-CH2Cl+NH3 CH2=CH-CH2-NH2+HCl； (3)F 结构简式是 ； (4)根据 G、J 结构变化可知 G 与 CH3CH2COCl 发生取代反应产生 J 和 HCl；(5)C 是 CH2=CH-CH2-N(CH2CH2COOCH3)2，C 在 CH3CH2ONa 作用下反应产生 D： ，同时产生 CH3OH，反应方程式为： +CH3OH； (6)F 是 ，分子式是 C8H13NO，有机物 K 分子组成比 F 少两个氢原子，其分子式是 C8H11NO，K 的同分异构体符合条件：A．遇 FeCl3 显紫色，说明物质含有苯环、含有酚羟基；B．苯环上有 两个取代基，则可能的官能团有-OH、-CH2CH2-NH2 或-OH、CH3CH(NH2)-或-OH、CH3-NH-CH2-或-OH、 CH3-CH2-NH-或-OH、 五种不同结构，每一种情况下两个官能团在苯环上的位置都有邻、间、对 三种不同位置；因此可能的同分异构体共有 3×5=15 种，其中两种取代基不同的结构简式为： 、 ； (7)环已醇与浓硫酸混合加热发生消去反应产生环己烯 ， 被酸性 KMnO4 溶液氧化为己二酸 ， 与 C2H5OH 在浓硫酸存在和加热时发生酯化反应产生己二酸二乙酯： ， 在 CH3CH2ONa 作用下反应信息的反应产生 ，故合成路线为： 。 【点睛】本题考查有机物的合成与推断。在判断同分异构体种类时，要注意两个侧链中除-OH 外另一个侧 链可能的结构的种类数目，结合二个官能团在苯环上有邻、间、对三种不同位置进行计算；要充分利用题 干信息，结合各种反应特点及物质分子结构前后区别进行判断。 9. CO2 的捕集和利用因为其工业价值和减少 CO2 排放的环境意义而受到广泛关注。 (1)下列物质中可以作为 CO2 捕获剂的是______。 A．NH4Cl B．Na2CO3 C．HOCH2CH2OH D．HOCH2CH2NH2 E．(NH4)2CO3(2)在 Cu/ZnO 催化剂条件下，CO2 与 H2 可生成 CH3OH，CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-53.7kJ.mol-1。科研人员提出了该催化反应历程的示意图如下，其中 CO 是重要的中间产物。 已知：第一步反应 I：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41kJ.mol-1 ①第二步反应的热化学方程式是______。 ②CO2 与 H2 生成 CH3OH 反应的平衡常数表达式 K=______。 ③下图是其他条件一定时，反应温度对 CO2 平衡转化率影响的曲线，请结合化学用语说明温度低于 350℃时， CO2 的平衡转化率随温度变化的原因是______。 (3)O2 辅助的 Al—CO2 电池工作原理如图所示。该电池电容量大，能有效利用 CO2。电池反应产物 Al2(C2O4)3 是重要的化工原料。电池原理如下： ①O2 作为正极反应的催化剂，可能的催化过程如下，将 i 补充完整，并写出 ii 的离子方程式。 i．O2+_____===_____； ii．_______。 ②结合电极反应式简述 Al2(C2O4)3 的生成______。 【答案】 (1). BDE (2). CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g) ΔH2= -94.7 kJ·mol-1 (3). (4). 0-350℃时，第一步反应(吸热)为主，正反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，因此升温使 CO2 转化    3 2 2 3 2 c( )c( )CH O c( )c H H CO ( O H )率增大 (5). e- (6). (7). 2CO2+2 === +2O2 (8). 负极发生反应 Al-3e-=Al3+，Al3+通 过阳离子交换膜移动到正极与正极生成的 结合生成 Al2(C2O4)3 【解析】 【详解】(1)二氧化碳是酸性氧化物，具有碱性的物质均能捕获 CO2，反应如下：Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3， HOCH2CH2NH2+CO2+H2O=HOCH2CH2NH3++HCO3-，(NH4)2CO3+CO2+H2O=2NH4HCO3，故答案为 BDE； (2)①I.CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H2=+41kJ·mol-1， Ⅱ.CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-53.7kJ·mol-1，盖斯定律计算Ⅱ-I 得到第二步反应的热化学 方程式为:2H2(g)+CO(g)=CH3OH(g) △H=-94.7kJ·mol-1，故答案为:2H2(g)+CO(g)=CH3OH(g) △H=-94.7kJ·mol-1； ②CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)，平衡常数表达式 K= ； ③由图 1 可知 CO2 的转化率呈现先升高后降低的变化趋势，考虑到 0-350℃时温度升高，化学反应速率加快， 转化率增大，第一步反应为吸热反应，温度升高，平衡正向移动，转化率升高。故答案为：0-350℃时，第 一步反应(吸热)为主，正反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，因此升温使 CO2 转化率增大。 (3)该原电池中 Al 作负极，电子生成铝离子，电极反应式为 Al-3e-=Al3+(或 2Al-6e-=2Al3+)， 电池的正极反应式:2CO2+2e-=C2O42-，Al3+通过阳离子交换膜移动到正极与正极生成的 结合生成 Al2(C2O4)3。 ①过程中，O2 起催化作用，催化过程可表示为： i：O2+e-=O2- i：二氧化碳和 O2 反应生成草酸根和氧气，反应为:3CO2+3O2-=C2O42-+3O2。 ②负极发生反应 Al-3e-=Al3+，Al3+通过阳离子交换膜移动到正极与正极生成的 结合生成 Al2(C2O4)3。 10. 纳米铜是一种性能优质的超导材料，以辉铜矿(主要成分为 Cu2S)为原料制备纳米铜粉的工艺流程如图所 示。 资料：肼(N2H4)无色油状液体，溶于水生成水合肼 N2H4·H2O(水合肼有强还原性，生成无污染物质，易挥发) (1)①上述流程中可以加快反应速率的措施有______。 - 2O - 2O 2- 2 4C O 2- 2 4C O   ( ) ( ) ( ) ( )3 2 3 2 2 c CH OH c H O c CO c H 2- 2 4C O 2- 2 4C OA.过滤和萃取 B.升高温度 C.增大压强 D.研磨矿石 ②用 FeCl3 溶液浸取辉铜矿中铜元素的反应为：Cu2S+4FeCl3=2CuCl2+4FeCl2+S。浸取时，在有氧的环境下 可维持 Fe3+较高浓度，有关反应的离子方程式为_______。 (2)“萃取”时，两种金属离子萃取率与 pH 的关系如图所示。当 pH>1.7 时，pH 越大，金属离子萃取率越低， 其中 Fe3+萃取率降低的原因是______。 (3)“反萃取”得到的 CuSO4 溶液制备纳米铜粉时，Cu2+的还原率随 pH 和温度的变化如下表所示： pH 6 7 8 9 10 11 12 Cu2+还原率(%) 34 60 90 92 95 92 90 产物形态 砖红色 Cu2O 铜粉 紫黑色纳米铜 温度 30 40 50 60 70 80 90 Cu2+还原率(%) 25 45 70 80 95 90 85 产物形态 砖红色 Cu2O 铜粉 紫黑色纳米铜 ①该反应的离子方程式为_______。 ②超过 70℃时 Cu2+的还原率降低的原因是______。 ③以辉铜矿为原料制备纳米铜粉的工艺条件选择 70℃、pH=10 的理由是______。 (4)“水相 1”中加入适量氨水，静置，再经过滤、_____、干燥、______等操作可得到 Fe2O3。 (5)假设制得纳米铜的质量为 akg，则最少投入肼的物质的量是______。 【答案】 (1). BD (2). 4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O (3). Fe3+水解程度随 pH 的升高而增大 (4). 2Cu2+ + N2H4 + 4OH- = 2Cu + N2 ↑+ 4H2O (5). 超过 70℃时水合肼(或肼)易挥发，肼(或水合肼)浓度降低，Cu2+还 原率降低 (6). 70℃、pH=10 时 Cu2+还原率最高，同时可以得到高纯度的纳米铜 (7). 洗涤 (8). 煅 烧或灼烧 (9). mol 或者 mol 或者 7.81amol 【解析】 310 a 128 125a 16【分析】 由制备流程可知，辉铜矿(要成分为 Cu2S )用 FeCl3 溶液作浸取剂发生反应 Cu2S+ 4FeCl3=2CuCl2+4FeCl2+S ， 过滤得到氯化铜、氯化亚铁，加入萃取剂萃取后的“水相 1”中加入适量氨水最终可制取铁红；用“反萃取”得 到的 CuSO4 溶液，加入 N2H4 溶液，调节溶液 pH，Cu2+与 N2H4 反应生成氮气和铜，从而获得纳米铜粉。 【详解】(1 )①上述流程中反应在溶液中进行，升高温度、研磨矿石可以加快反应速率，故答案为 BD； ②浸取时，在有氧的环境下可维持 Fe3+较高浓度，因在有氧环境下亚铁离子被氧化生成铁离子，反应的离 方程式为 4Fe2+ +4H++O2=4Fe3++2H2O ，故答案为 4Fe2+ +4H++O2=4Fe3++2H2O； (2)由于 Fe3+的水解程度随着 pH 的升高而增大，当 pH> 1.7 时，pH 越大，金属离子萃取率越低，故答案为 Fe" 的水解程度随着 pH 的升而增大； (3)①“反萃取”得到的 CuSO4 溶液制备纳米铜粉时，碱性条件下，Cu2+与 N2H4 反应生成氮气和铜，该反应的 离子方程式为 2Cu2++N2H4+4OH-=2Cu+N2↑+4H2O ，故答案为 2Cu2++N2H4+4OH-=2Cu+N2↑+4H2O； ②根据资料“水合肼有强还原性，生成无污染物质，易挥发”，超过 70℃时 Cu2+的还原率降低的原因是：超 过 70℃时水合肼(或肼)易挥发，肼(或水合肼)浓度降低，Cu2+还原率降低，故答案为：超过 70℃时水合肼(或 肼)易挥发，肼(或水合肼)浓度降低，Cu2+还原率降低； ③以辉铜矿为原料制备纳米铜粉的工艺条件选择 70℃、pH =10 的理由是 Cu2+还原率最高，同时可以得到高 纯度的纳米铜，故答案为：Cu2+还原率最高，同时可以得到高纯度的纳米铜； (4)萃取后的"水相 1”中含有铁离子，加入氨水，反应生成氢氧化铁沉淀，氢氧化铁煅烧可得到氧化铁，方法 为在萃取后的"水相 1”中加入适量氨水，静置，再经过滤、洗涤、干燥、煅烧（或灼烧）可得到 Fe2O3 产品， 故答案为：洗涤；煅烧； (5)由 2Cu2+ +N2H4+ 4OH- =2Cu+ N2↑+4H2O 可知，制得纳米铜的质为 a kg ，则最少投入肼的物质的量是 ，故答案为： mol 或者 mol 或者 7.81amol。 11. 某实验小组在电压 12V 电流 3A 的条件下电解 2mol/L 的氯化铜溶液并探究其产物的性质。 (1)根据电解原理，预测：阴极发生的实验现象是______。阳极发生的电极反应式为_______。电解氯化铜溶 液总的化学方程式为_______。 a 1000g 1 1000a= mol=7.81amol64g/mol 2 128 × × 310 a 128 125a 16(2)小组同学在实际电解过程中，意外 观察到下表的实验现象： 条件 电极 现象 阴极 3min 后，附近溶液变成棕褐色。30min 后，溶液变成深棕褐色。电极 底部表面有少量红色金属生成，还有少量白色物质。电压 12V 电流 3A 阳极 开始出现少量气泡，后来气泡增多。 实验小组学生对阴极区产生异常现象的原因进行了探究： 资料 1：CuCl 是白色的难溶物，用 Cu 还原 CuCl2 溶液可以得到 CuCl 沉淀，它易溶于浓盐酸，用水稀释 CuCl 的浓盐酸溶液则又析出 CuCl 白色沉淀。 资料 2：[CuCl2.CuCl2(H2O)]-(棕褐色) CuCl+Cu2++3Cl-+H2O。 Ⅰ.探究阴极表面产生的白色物质： ①根据资料写出 Cu 还原 CuCl2 溶液反应的化学方程式______。 ②学生为了确定阴极产物进行实验 A：取 2mol/L 的 CuCl2 溶液，加入铜粉，充分振荡，几分钟后，试管底 有白色沉淀生成，过滤出白色固体，加入浓盐酸，固体溶解，加水稀释，又析出白色沉淀。 如果要确认阴极产生的白色沉淀是 CuCl，还需要进行对照实验 B，该实验的设计方案是______。 实验结论：通过实验 A 和实验 B 的对比，可以确定阴极产生的白色固体是 CuCl。 Ⅱ.探究阴极区域溶液呈现棕褐色的原因： 猜想 1：可能是 Cu2+与高浓度的 Cl-发生络合反应所致。 实验 C：向 2mol/L 的 CuCl2 溶液中加入______，溶液呈现绿色，没有变成棕褐色。 实验结论：溶液颜色呈现棕褐色______(填“是”或者“不是”)由于 Cu2+与高浓度的 Cl-发生络合反应所致。 猜想 2：棕褐色溶液可能与+1 价 Cu 有关。 实验 D：用铜粉和 2mol/L 的 CuCl2 溶液反应制备[CuCl2•CuCl2(H2O)]，取少量该标准溶液与实验中得到的棕 褐色溶液进行对照实验。 步骤一：配制标准[CuCl2.CuCl2(H2O)]-棕褐色溶液进行稀释，实验流程如图所示： 的 步骤二：取阴极附近的棕褐色溶液，重复上述实验进行对照，请画出对照实验的流程图______。 实验结论：通过对照实验，确认棕褐色溶液与+1 价 Cu 有关。 【答案】 (1). 有红色(紫红色)固体产生 (2). 2Cl- - 2e- = Cl2 ↑ (3). CuCl2 Cu + Cl2↑ (4). Cu+CuCl2=CuCl ↓ (5). 取阴极产生的白色固体，溶于稀盐酸配成溶液，浇水稀释，又析出白色沉淀 (6). NaCl 固体至不再溶解 (7). 不是 (8). 【解析】 【分析】 （1）根据电解原理，电极氯化铜溶液，阴极发生的反应是铜离子得到电子生成铜，阳极是氯离子失电子发 生氧化反应生成氯气； （2）Ⅰ．①根据资料用 Cu 还原 CuCl2 溶液可以得到 CuCl 沉淀可得； ②取试验中阴极的白色物质与实验 A 做对照试验； Ⅱ．猜想 1：可能是 Cu2+与高浓度的 Cl-发生络合反应所致 实验应向氯化铜溶液加入高浓度 Cl-，溶液没有变成棕褐色，说明该猜想不成立； 猜想 2：棕褐色溶液可能与+1 价 Cu 有关 取阴极附近的棕褐色溶液重复步骤一，得到与步骤一相同的现象说明该猜想成立。 【详解】（1）根据电解原理，电极氯化铜溶液，阴极发生的反应是铜离子得到电子生成铜，电极反应： Cu2++2e-=Cu，阴极发生的实验现象是：析出红色铜，阳极是氯离子失电子发生氧化反应生成氯气，电极反 应：2Cl--2e-=Cl2↑，电解氯化铜溶液总的化学方程式为：CuCl2 Cu+Cl2↑，故答案为：析出红色铜； 2Cl--2e-=Cl2↑；CuCl2 Cu+Cl2↑； （2）Ⅰ．①Cu 还原 CuCl2 溶液的反应为：Cu+CuCl2=2CuCl↓；故答案为：Cu+CuCl2=2CuCl↓； ②实验 A：取 2mol/L 的 CuCl2 溶液，加入铜粉，充分振荡，几分钟后，试管底有白色沉淀生成，过滤出白 色固体，加入浓盐酸，固体溶解，加水稀释，又析出白色沉淀，要确认阴极产生的白色沉淀是 CuCl，还需 要进行对照实验 B，应取阴极的白色产物做对照，实验 B 为：取阴极白色物质于试管中，加入浓盐酸，固 体溶解，加水稀释，又析出白色沉淀，可以确定阴极产生的白色固体是 CuCl， 故答案为：取阴极白色物质于试管中，加入浓盐酸，固体溶解，加水稀释，又析出白色沉淀； 的 通电 通电Ⅱ．猜想 1：可能是 Cu2+与高浓度的 Cl-发生络合反应所致 实验 C：向 2mol/L 的 CuCl2 溶液中加入 NaCl 固体，溶液呈现绿色，没有变成棕褐色；实验结论：溶液颜色 呈现棕褐色不是由于 Cu2+与高浓度的 Cl-发生络合反应所致；故答案为：NaCl 固体至不再溶解；不是； 猜想 2：棕褐色溶液可能与+1 价 Cu 有关。 实验 D：用铜粉和 2mol/L 的 CuCl2 溶液反应制备[CuCl2•CuCl2（H2O）]，取少量该标准溶液与实验中得到 的棕褐色溶液进行对照实验。 步骤一：配制标准[CuCl2•CuCl2（H2O）]棕褐色溶液进行稀释，实验流程如图所示： ， 步骤二：取阴极附近的棕褐色溶液，重复上述实验进行对照： ， 通过对照实验，确认棕褐色溶液与+1 价 Cu 有关； 故答案为： 。