2021届高三化学4月新高考仿真模拟试卷五（Word版附解析）

2021 届新高考高考化学模拟试题五（有 答案和详细解析） 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N14 O 16 Fe 56 第一部分 本部分共 14 题，每题 3 分，共 42 分。在每题列出四个选项中，选出最符 合题目要求 的一项。 1.(2020·绵阳市高三第一次诊断性测试)化学与生产、生活、社会密切相关。下列叙述错误的是 ( ) A．还原铁粉能用作食品抗氧化剂 B．夜空中光柱的形成属于丁达尔效应 C．浸泡过 KMnO4 溶液的硅土可作水果保鲜剂 D．燃煤中加入 CaO 可减少温室气体的排放 答案 D 解析 Fe 能够吸收空气中的氧气，故 A 正确；含有灰尘的空气属于胶体，光柱是胶体的丁达 尔效应，故 B 正确；乙烯具有催熟效果，能够被高锰酸钾溶液氧化，可延长水果的保鲜期， 故 C 正确；加入氧化钙，可与煤燃烧生成的二氧化硫在氧气中发生反应生成硫酸钙，二氧化 硫排放量减少，燃煤中加入 CaO 后可减少酸雨的发生，但不能减少温室气体二氧化碳的排放 量，故 D 错误。 2．(2020·江苏，2)反应 8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2 可用于氯气管道的检漏。下列表示相关微 粒的化学用语正确的是( ) A．中子数为 9 的氮原子：97N B．N2 分子的电子式：N⋮⋮N C．Cl2 分子的结构式：Cl—Cl D．Cl－的结构示意图： 答案 C 解析 中子数为 9 的氮原子应为 167N，A 项错误；N2 分子的电子式为 ··N⋮⋮N··，B 项错误；Cl－ 的结构示意图为 ，D 项错误。 3．CO2 的资源化利用是解决温室效应的重要途径。以下是在一定条件下用 NH3 捕获 CO2 生成 目标化工产品三聚氰酸的反应： 下列说法正确的是( ) A．该工业生产过程中，原子利用率为 100% B．该化学反应属于中和反应 C．该方法运用于实际生产中，可减少环境污染 D．该方法可以缓解温室效应 答案 D 解析 原子利用率＝ 预期产物的总质量 全部反应物的总质量 ×100%，因为产物中的水不是目标产物，所以原子 利用率不是 100%，A 项错误；中和反应是酸和碱发生反应生成盐和水的反应，这个反应不属 于中和反应，B 项错误；这一办法可以降低二氧化碳的含量，二氧化碳会引发温室效应，但不 属于污染环境的气体，C 项错误、D 项正确。 4、下列实验中的颜色变化，与氧化还原反应无关的是( ) A B C D 实验 NaOH 溶液滴入 FeSO4 溶液中 石蕊溶液滴入氯 水中 Na2S 溶液滴入 AgCl 浊液中 热铜丝插入稀硝 酸中 现象 产生白色沉淀，随 后变为红褐色 溶液变红，随后迅 速褪色 沉淀由白色逐渐 变为黑色 产生无色气体，随 后变为红棕色 答案 C 解析 C 项，向 AgCl 浊液中滴加 Na2S 溶液，白色沉淀变成黑色，发生沉淀的转化，反应的 离子方程式为 2AgCl＋S2－ Ag2S＋2Cl－，与氧化还原反应无关；A 项，NaOH 溶液滴入 FeSO4 溶液中，会生成 Fe(OH)2 白色沉淀，Fe(OH)2 被氧化为 Fe(OH)3，反应过程中出现灰绿色，最 后变为红褐色，与氧化还原反应有关；B 项，由于氯水显酸性，先使紫色石蕊溶液变红，后由 于 HClO 具有氧化性， 使红色溶液迅速褪色，与氧化还原反应有关；D 项，热铜丝插入稀硝 酸中发生的反应为 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，NO 被氧气氧化生成红棕 色的 NO2，与氧化还原反应有关。 5、．(2020·天津，4)下列离子方程式书写正确的是( ) A．CaCO3 与稀硝酸反应：CO2－ 3 ＋2H＋===H2O＋CO2↑ B．FeSO4 溶液与溴水反应：2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－ C．NaOH 溶液与过量 H2C2O4 溶液反应：H2C2O4＋2OH－===C2O2－ 4 ＋2H2O D．C6H5ONa 溶液中通入少量 CO2：2C6H5O－＋CO2＋H2O===2C6H5OH＋CO2－ 3 答案 B 解析 碳酸钙是沉淀，在离子方程式中不能拆开，A 错误；溴水具有强氧化性，可以将二价铁 离子氧化为三价铁离子，根据得失电子守恒、原子守恒可得 2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－，B 正 确；草酸溶液过量，不能完全反应生成 C2O2－ 4 ，C 错误；苯酚钠和 CO2 反应，无论通入少量还 是过量二氧化碳，产物均为 HCO－ 3 ，D 错误。 6、(2020·江苏，5)实验室以 CaCO3 为原料，制备 CO2 并获得 CaCl2·6H2O 晶体。下列图示装置 和原理不能达到实验目的的是( ) 答案 D 解析 A 对，碳酸钙与稀盐酸可制备 CO2，且为固液常温型反应，装置也正确；B 对，CO2 密 度比空气大，可以用向上排空气法收集；C 对，分离固体与液体，可采用过滤的方法；D 错， CaCl2·6H2O 晶体可以通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤的方法制得，采用蒸发结晶的方法易导 致 CaCl2·6H2O 失去结晶水。 7、原子序数依次增大的元素 a、b、c、d，它们的最外层电子数分别为 1、6、7、1。a－的电子 层结构与氦原子相同，b 和 c 的次外层均有 8 个电子，c－和 d＋的电子层结构相同。下列叙述错 误的是( ) A．元素的非金属性强弱为 c＞b＞a B．a 和其他 3 种元素均能形成共价化合物 C．d 和其他 3 种元素均能形成离子化合物 D．元素 a、b、c 各自最高和最低化合价的代数和分别为 0、4、6 答案 B 解析 根据题意可推知，a 为 H，b 为 S，c 为 Cl，d 为 K。非金属性：Cl＞S＞H，A 正确；H 和 K 形成离子化合物 KH，B 错误；K 和 H、S、Cl 能分别形成离子化合物：KH、K2S、KCl， C 正确；H、S、Cl 各自的最高化合价分别为＋1、＋6、＋7，最低化合价分别为－1、－2、－ 1，故元素 a、b、c 各自最高和最低化合价的代数和分别为 0、4、6，D 正确。 8、(2018·海南，12 改编)炭黑是雾霾中的重要颗粒物，研究发现它可以活化氧分子，生成活化 氧。活化过程的能量变化模拟计算结果如图所示。活化氧可以快速 氧化二氧化硫。下列说法正确的是( ) A．每活化一个氧分子吸收 0.29 eV 的能量 B．水可使氧分子活化反应的活化能降低 0.42 eV C．氧分子的活化是 O—O 键的断裂与 C—O 键的生成过程 D．炭黑颗粒不是大气中二氧化碳转化为三氧化硫的催化剂 答案 C 解析 根据能量变化图分析，最终结果为活化氧，体系能量降低，则每活化一个氧分子放出 0.29 eV 能量，故 A 项错误；根据能量图分析，没有水加入的反应活化能为 E＝0.75 eV，有水 加入的反应的活化能为 E＝0.57 eV，所以水可使氧分子活化反应的活化能降低 0.75 eV－0.57 eV＝0.18 eV，故 B 项错误；根据图像分析，氧分子活化过程中 O—O 键断裂，生成 C—O 键， 所以氧分子的活化是 O—O 键的断裂与 C—O 键的生成过程，故 C 项正确；活化氧可以快速 氧化 SO2，而炭黑颗粒可以活化氧分子产生活化氧，所以炭黑颗粒是大气中 SO2 转化为 SO3 的催化剂，故 D 项错误。 9、以 MnO2 为原料制得的 MnCl2 溶液中常含有 Cu2+、Pb2+等金属离子，通过添加过量难溶电 解质 MnS，可使这些金属离子形成硫化物沉淀，经过滤除去包括 MnS 在内的沉淀。根据上述 实验事实，下列说法中，不正确．．．的是 A．溶解度 MnS＜PbS B．MnS 存在沉淀溶解平衡 MnS(s) Mn2+(aq) + S2-(aq) C．Cu2+转化为沉淀的原理为 MnS(s) + Cu2+(aq)=CuS(s) + Mn2+(aq) D．沉淀转化能用于除去溶液中的某些杂质离子 答案：A 解析：A．根据题意，含有 Cu2+、Pb2+等金属离子的溶液中添加过量难溶电解质 MnS，可使这 些金属离子形成硫化物沉淀，说明溶解度 PbS ＜MnS，错误；B．MnS 存在沉淀溶解平衡， 平 衡 方 程 式 为 MnS(s) Mn2+(aq) + S2-(aq) ， 正 确 ； C ． Cu2+ 转 化 为 沉 淀 的 原 理 为 MnS(s) Mn2+(aq) + S2-(aq)，与 Cu2+形成 CuS 后，平衡正向移动，促进 MnS 溶解，反应方 程式为 MnS(s) + Cu2+(aq)=CuS(s) + Mn2+(aq)，正确；D．根据题意，可以利用沉淀转化的原理 除去溶液中的某些杂质离子，正确；故选 A。 10、(2020·山东 5 月等级模拟考，8)锂－空气电池是一种可充放电池，电池反应为 2Li＋ O2===Li2O2，某锂－空气电池的构造原理图如下。下列说法正确的是( ) A．可选用有机电解液或水性电解液 B．含催化剂的多孔电极为电池的负极 C．放电时正极的电极反应式为 O2＋ 2Li＋＋ 2e－===Li2O2 D．充电时锂电极应连接外接电源的正极 答案 C 解析 应选用有机电解液，水性电解液会与 Li 直接反应，故 A 错误；含催化剂的多孔电极为 电池的正极，故 B 错误；放电时正极的电极反应式为 O2 ＋ 2Li＋＋ 2e－===Li2O2，故 C 正确； 充电时锂电极应连接外接电源的负极发生电极反应： Li＋＋ e－===Li，故 D 错误。 11、[2020·新高考全国卷Ⅰ(山东)，11]下列操作不能达到实验目的的是( ) 目的 操作 A 除去苯中少量的苯酚 加入适量 NaOH 溶液，振荡、静置、分液 B 证明酸性：碳酸>苯酚 将盐酸与 NaHCO3 混合产生的气体直接通入苯 酚钠溶液 C 除去碱式滴定管胶管内的气泡 将尖嘴垂直向下，挤压胶管内玻璃球将气泡排出 D 配制用于检验醛基的氢氧化铜 悬浊液 向试管中加入 2 mL 10% NaOH 溶液，再滴加数 滴 2% CuSO4 溶液，振荡 答案 BC 解析 A 项，苯酚与氢氧化钠反应生成可溶于水的苯酚钠，而苯不溶于氢氧化钠溶液，可用分 液法分离，能达到实验目的；B 项，盐酸具有挥发性，可与苯酚钠反应生成苯酚，干扰实验， 不能达到实验目的；C 项，除去碱式滴定管胶管内的气泡，应将胶管稍向上弯曲，再挤压胶管 中的玻璃球，该项不能达到实验目的；D 项，配制新制氢氧化铜悬浊液，应使氢氧化钠过量， 该项能达到实验目的。 12.(2020·泰安三模)硼氢化钠(NaBH4)具有强还原性，在工业生产上广泛用于非金属及金属材料 的化学镀膜、贵金属回收、工业废水处理等。工业上采用的 Bayer 法制备 NaBH4 通常分两步(如 图)。下列说法错误的是( ) A．用 B2O3 代替 Na2B4O7 也可制得 NaBH4 B．两步的总反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 2∶1 C．将 SiO2 粉碎能增大得到熔体的速率 D．由图可知该工艺过程中无污染性物质产生，符合绿色化学理念 答案 B 解析 Na2B4O7 可表示成 Na2O·2B2O3 的组成形式，则在制备 NaBH4 过程中，也可用 B2O3 代替 Na2B4O7 作原料，故 A 正确；两步的总反应中 B 元素化合价未变，氢气中 H 元素化合价从 0 降低到－1，被还原作氧化剂，而 Na 元素化合价从 0 升高到＋1，被氧化作还原剂，则氧化剂 与还原剂的物质的量之比为 1∶2，故 B 错误；将 SiO2 粉碎，可增大反应中固体的接触面积， 从而可增大得到熔体的速率，故 C 正确；由图可知该工艺过程整个制备过程中无污染性物质 产生，则符合绿色化学理念，故 D 正确。 13、下列有关溶液中粒子浓度的关系式中，正确的是( ) A．pH 相同的①CH3COONa、②NaHCO3 两种溶液中的 c(Na＋)：②＞① B．0.1 mol·L－1 某二元弱酸强碱盐 NaHA 溶液中：c(Na＋)＝2c(A2－)＋c(HA－)＋c(H2A) C．上图中 pH＝7 时：c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)＝c(H＋) D．上图 a 点溶液中各离子浓度的关系：c(OH－)＝c(H＋)＋c(CH3COO－)＋2c(CH3COOH) 答案 D 解析 pH 相等的钠盐中，弱酸根离子水解程度越大，钠盐浓度越小，则钠离子浓度越小，弱 酸根离子水解程度：HCO－ 3 >CH3COO－，则 c(Na＋)：②＜①，A 错误；任何电解质溶液中都存 在物料守恒，根据物料守恒得 c(Na＋)＝c(A2－)＋c(HA－)＋c(H2A)，B 错误；常温下，pH＝7 时 溶液呈中性，则 c(OH－)＝c(H＋)，根据电荷守恒得 c(Na＋)＝c(CH3COO－)，C 错误；任何电解 质溶液中都存在电荷守恒和物料守恒，根据电荷守恒得 c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH － )，根据物料守恒得 c(Na ＋ )＝2c(CH3COO － )＋2c(CH3COOH)，所以得 c(OH － )＝c(H ＋ )＋ c(CH3COO－)＋2c(CH3COOH)，D 正确。 14 某小组比较 Cl－、Br－、I－ 的还原性，实验如下： 实验 1 实验 2 实验 3 装置 现象 溶液颜色无明显变化；把 蘸有浓氨水的玻璃棒靠近 试管口，产生白烟 溶液变黄；把湿润的 KI-淀 粉试纸靠近试管口，变蓝 溶液变深紫色；经检验 溶液含单质碘 下列对实验的分析不合理的是( ) A．实验 1 中，白烟是 NH4Cl B．根据实验 1 和实验 2 判断还原性：Br－＞Cl－ C．根据实验 3 判断还原性：I－＞Br－ D．上述实验利用了浓 H2SO4 的强氧化性、难挥发性等性质 答案 C 解析 实验 1，试管口挥发出的氯化氢气体与浓氨水挥发出的氨气反应生成白烟氯化铵，故 A 合理；实验 1 溶液颜色无明显变化说明浓硫酸不能氧化氯离子，实验 2 溶液变黄说明浓硫酸 能氧化溴离子，所以判断还原性：Br－＞Cl－，故 B 合理；②中溶液含有浓硫酸和溴单质，加 入碘化钠生成碘单质，可能是浓硫酸把碘离子氧化为碘单质，不能得出还原性：I－＞Br－ 的 结论，故 C 不合理；实验 1 体现浓硫酸的难挥发性、实验 2 体现浓硫酸的氧化性，故 D 合理。 第二部分 本部分共 5 题，共 58 分 15（10分）(2020·宁波联考)一定条件下，含氮元素的物质可发生如图所示的循环转化。 回答下列问题： (1)氮的原子结构示意图为 。 (2)图中属于“氮的固定”的是 (填字母，下同)；转化过程中发生非氧化还原反应的 是 。 (3)若“反应 h”是在 NO2 和 H2O 的作用下实现，则该反应中氧化产物与还原产物的物质的量 之比为 。 (4)若“反应 i”是在酸性 条件下由 NO － 3 与 Zn 的作用实 现，则该反应 的离子方程式 为 。 答案 (1) (2)k 和 c a 和 l (3)2∶1 (4)4Zn＋2NO－ 3 ＋10H＋===4Zn2＋＋N2O↑＋5H2O 解析 (3)反应 h 的化学方程式为 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，HNO3 是氧化产物，NO 是还原 产物，因此氧化产物和还原产物的物质的量之比为 2∶1。 16（12 分(2020·高三 4 月测试)铍铜是广泛应用于制造高级弹性元件的良好合 金。某科研小组从某废旧铍铜元件(含 25%BeO、71%CuS、少量 FeS 和 SiO2)中回收铍和铜两 种金属的工艺流程如下： 已知：Ⅰ.铍、铝元素化学性质相似；BeCl2 熔融时能微弱电离； Ⅱ.常温下部分难溶物的溶度积常数如下表： 难溶物 Cu(OH)2 Fe(OH)3 Mn(OH)2 溶度积常数(Ksp) 2.2×10－20 4.0×10－38 2.1×10－13 (1)滤液 A 的主要成分除 NaOH 外，还有________(填化学式)，写出反应Ⅰ中含铍化合物与过 量盐酸反应的离子方程式：_______________________________________________________。 (2)①滤液 C 中含 NaCl、BeCl2 和少量 HCl，为提纯 BeCl2，最合理的实验步骤顺序为________(填 字母)。 a．加入过量的氨水 b．通入过量的 CO2 c．加入过量的 NaOH d．加入适量的 HCl e．洗 涤 f．过滤 ②从 BeCl2 溶液中获得 BeCl2 的晶体易带结晶水，但是将 BeCl2 晶体与 SOCl2(易水解，产物之 一能使品红褪色)混合可得无水 BeCl2，请从平衡移动角度解释原因：_____________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)MnO2 能将金属硫化物中的硫元素氧化为硫单质，写出反应Ⅱ中 CuS 发生反应的化学方程 式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)滤液 D 中 c(Cu2＋)＝2.2 mol·L－1、c(Fe3＋)＝0.008 0 mol·L－1、c(Mn2＋)＝0.010 mol·L－1，缓慢 通氨气调节 pH 可将其依次分离(体积变化忽略不计)。当 Cu2＋恰好完全沉淀[c(Cu2＋)＝1.0× 10－5 mol·L－1]时，溶液中cCu2＋ cFe3＋ 约为________。( 22≈4.7，保留两位有效数字) (5)电解 NaCl－BeCl2 混合熔盐可制备金属铍。 ①电解过程中，加入氯化钠的目的是___________________________________________。 ②电解得到的 Be 蒸气中约含 1%的 Na 蒸气，除去 Be 中少量 Na 的方法为___________ ________________________________________________________________________。 已知部分物质的熔沸点如下表： 物质 熔点(K) 沸点(K) Be 1 551 3 243 Na 370 1 156 答 案 (1)Na2BeO2 、 Na2SiO3 BeO 2－ 2 ＋ 4H ＋ ===Be2 ＋ ＋ 2H2O (2)①afed ②SOCl2 ＋ H2O SO2＋2HCl，SOCl2 能吸收水，同时产生 HCl，抑制 BeCl2 的水解 (3)MnO2＋CuS＋2H2SO4===MnSO4＋S＋CuSO4＋2H2O (4)2.6×1010 (5)①增强熔融物的导 电性 ②可以控制温度在 1 156～3 243 K 之间冷却 解析 (2)①滤液 C 中含 NaCl、BeCl2 和少量 HCl，为提纯 BeCl2，可先加入过量的氨水生成 Be(OH)2，过滤，洗涤后再加入盐酸，可生成 BeCl2，操作顺序为 afed。②已知 SOCl2 易水解， 产物之一能使品红褪色，发生的反应为 SOCl2＋H2O SO2＋2HCl，则 SOCl2 能吸收水，同 时产生 HCl，抑制 BeCl2 的水解。 (4)已知 Ksp[Cu(OH)2]＝ 2.2×10－20，当 Cu2＋恰好完全沉淀[c(Cu2＋)＝1.0×10－5mol·L－1]时，c(OH － ) ＝ 2.2×10－20 1.0×10－5 mol·L － 1 ； 则 根 据 Ksp[Fe(OH)3] ＝ 4.0×10 － 38 ， 可 知 溶 液 中 c(Fe3 ＋ ) ＝ 4.0×10－38  2.2×10－20 1.0×10－5 3 mol·L－1，故溶液中cCu2＋ cFe3＋ ＝1.0×10－5÷ 4.0×10－38  2.2×10－20 1.0×10－5 3 ≈2.6×1010。 (5) ①熔融的 NaCl 能导电，则电解过程中，加入氯化钠能增强熔融物的导电性。②电解得到 的 Be 蒸气中约含 1%的 Na 蒸气，由表中熔沸点可知，除去 Be 中少量 Na 的方法为控制温度 在 1 156～3 243 K 之间冷却。 17（12 分）丁苯酞是我国自主研发的一类用于治疗急性缺血性脑卒中的新药。合成丁苯酞(J) 的一种路线如图所示： 已知： (1)B 的化学名称是________，F 中官能团名称是______。 (2)由 E 生成 F 和 H 生成 J 的反应类型分别是________、________。 (3)试剂 a 是________。 (4)J 是一种环酯，则 J 的结构简式为________________________________________。 H 在一定条件下还能生成高分子化合物 K，H 生成 K 的化学方程式为_______________。 (5)M 的组成比 F 多 1 个 CH2 基团，M 的分子式为 C8H7BrO，M 的同分异构体①能发生银镜反 应；②含有苯环；③不含甲基。满足上述条件的 M 的同分异构体共有________种。 (6)利用题中信息写出以乙醛和苯为原料，合成 的流程图(其他试剂自选)。 答案 (1)2-甲基-2-溴丙烷 醛基、溴原子 (2)氧化反应 酯化反应(或取代反应) (3)铁粉(或 FeBr3)、液溴 (4) (5)7 (6) 解析 利用逆推原理，根据 G 的化学式和题给已知信息，可推出 C 的化学式为(CH3)3CMgBr， F 是 ，E 是 、D 是 ；B 是 ，A 是 ；H 是 ， J 是 。 (4)J 是一种环酯，分子中除苯环外还含有一个五元环，J 的结构简式为 ，H 在一定 条 件 下 通 过 缩 聚 反 应 生 成 高 分 子 化 合 物 K ， 则 H 生 成 K 的 化 学 方 程 式 为 ――――→一定条件 ＋(n－1)H2O。 (5)①能发生银镜反应说明存在醛基；②含有苯环；③不含甲基；若 M 中含有 2 个取代基， 则为—CHO、—CH2Br 或—CH2CHO、—Br,2 个取代基在苯环上有邻、间、对 3 种位置关系， 共 2×3＝6 种结构；若苯环上有 1 个取代基，则只能为 所以一共有 7 种符合条件的 同分异构体。 18（12 分）一种以冷热镀管废料锌灰制 ZnSO4·7H2O 晶体，进而获取 ZnO，并探索氢电极增 压还原氧化锌电解法制锌的方法，工艺流程如图所示： 已知：①锌灰的主要成分为 ZnO、ZnCl2，还含有 SiO2、CuO、PbO 和 FeO。 ②Cu＋＋Cl－===CuCl↓。 回答下列问题： (1)滤渣 1 的主要成分为 SiO2 和________。 (2)酸浸时，硫酸浓度不能过高，原因是________________________________________。 (3)写出“沉铜”时的离子方程式：__________________________________________。 (4)在 pH 为 5.6 的条 件下 氧化 后，再 加入 聚丙 烯酰胺 絮凝 剂并 加热搅 拌， 其目 的是 ________________________________________________________________________。 (5)氢电极增压还原氧化锌的装置如图所示，储罐内 ZnO 溶解后形成 Zn(OH)2－ 4 离子，每溶解 1 mol ZnO 需消耗________mol KOH。电解池中的总反应离子方程式为：__________________ ________________________________________________________________________。 (6)该工艺废水中含有 Zn2＋，排放前需处理。向废水中加入 CH3COOH 和 CH3COONa 组成的缓 冲溶液调节 pH，通入 H2S 发生反应：Zn2＋＋H2S ZnS(s)＋2H＋。处理后的废水中部分微粒 浓度为： 微粒 H2S CH3COOH CH3COO－ 浓度/(mol·L－1) 0.10 0.05 0.10 处理后的废水的 pH＝________，c(Zn2＋)＝________。[已知：Ksp(ZnS)＝1.0×10－23，Ka1(H2S) ＝1.0×10－7，Ka2(H2S)＝1.0×10－14，Ka(CH3COOH)＝2.0×10－5] 答案 (1)PbSO4 (2)会产生 SO2 气体，污染环境或无法反应(速率慢)等 (3)Zn＋2Cu2＋＋ 2Cl－===2CuCl↓＋Zn2＋ (4)促使 Fe(OH)3 胶体聚沉，有利于过滤分离 (5)2 H2＋Zn(OH)2－ 4 ======电解 2H2O＋Zn＋2OH－ (6)5 1×10－11mol·L－1 解析 (5)储罐内 ZnO 溶解后形成 Zn(OH) 2－ 4 离子，发生的离子反应为 2OH － ＋ZnO＋ H2O===Zn(OH)2－ 4 ，则每溶解 1 mol ZnO，需消耗 2 mol KOH；电解池阳极上的 H2 在碱性条件 下失电子氧化生成 H2O，电极反应为 H2－2e－＋2OH－===2H2O，阴极上 Zn(OH)2－ 4 得电子还原 生成 Zn，电极反应式为 Zn(OH)2－ 4 ＋2e－===Zn＋4OH－，则电解池中的总反应离子方程式为 H2 ＋Zn(OH)2－ 4 ======电解 2H2O＋Zn＋2OH－。 (6)已知 Ka(CH3COOH)＝ cH＋·cCH3COO－ cCH3COOH ＝cH＋×0.10 0.05 ＝2.0×10－5，则 c(H＋)＝1× 10 － 5mol·L － 1 ， 此 时 溶 液 pH ＝ 5 ； Ka1(H2S)×Ka2(H2S) ＝ cH＋·cHS－ cH2S × cH＋·cS2－ cHS－ ＝ c2H＋·cS2－ cH2S ＝1.0×10－7×1.0×10－14，其中 c(H＋)＝1×10－5mol·L－1，c(H2S)＝0.10 mol·L－1， 则 c(S2－)＝1.0×10－12 mol·L－1，此时 Ksp(ZnS)＝1.0×10－23＝c(Zn2＋)·c(S2－)，则 c(Zn2＋)＝1× 10－11mol·L－1。 19（12 分）某化学小组为研究甲醛和新制 Cu(OH)2 反应，进行如下探究，该小组设计下图装 置(气密性良好并进行实验：向试管中依次加入 6 mol·L－1NaOH 溶液 12 mL,0.5 mol·L－1CuSO4 溶液 8 mL，振荡，再加入 40%的甲醛溶液 6 mL，放入 65 ℃水浴中加热，20 min 后冷却至室 温；反应过程中观察到有红色固体生成，有少量气体产生并收集该气体。回答下列问题： 已知：Cu2O 易溶于浓氨水形成[Cu ( NH3)4]＋(无色)，它在空气中能被氧化为[Cu(NH3)4]2＋(蓝色)。 (1)实验中 NaOH 溶液过量的目的是____________________________________________。 使用水浴加热的目的是_______________________________________________________。 (2)跟乙醛与氢氧化铜的反应相似，甲醛和新制 Cu (OH)2 反应的产物为甲酸钠、氧化亚铜和水。 该小组同学通过查阅资料发现，甲醛和新制 Cu(OH)2 还能发生 下列反应： HCHO＋Cu(OH)2―→△ Cu＋CO↑＋2H2O HCHO＋4Cu(OH)2＋2NaOH―→△ 2Cu2O＋Na2CO3＋6H2O 小组同学对实验中红色固体产物的组成作出猜想：铜或氧化亚铜或它们的混合物；为了验证 固体产物，设计如下实验方案并进行实验(以下每步均充分反应)： ①摇动锥形瓶 i 的目的是____________________________________________________。 ②锥形瓶 ii 中固体完全溶解得到深蓝色溶液的离子方程式为_____________________。 ③将容量瓶 ii 中的溶液稀释 100 倍后，溶液的颜色与容量瓶 i 相近。由此可知固体产物的 组成及物质的量之比约为____________________________________________________。 (3)为进一步确认生成的气体是 CO，将收集的气体利用如图所示的装置进行实验(部分夹持仪 器略去)。 ①无水氯化钙的作用是_______________________________________________________。 ②实验中“先通气，后加热” 的目的是________________________________________。 ③证明气体是 CO 的现象是__________________________________________________。 (4)甲醛与氢氧化铜反应的实验中，甲醛可能被氧化的产物为甲酸钠或碳酸钠。请设计实验方 案证明溶液中甲醛的氧化产物：________________________________________________。 答案 (1)提供碱性溶液环境或 OH－与 Cu(OH)2 反应生成[Cu(OH)4]2－ 受热均匀、便于控制温 度 (2)①有利于溶液与空气中的氧气接触 ②2Cu＋8NH3·H2O＋O2===2[Cu(NH3)4]2＋＋ 4OH －＋ 6 H2O ③n(Cu2O)∶n(Cu)＝1∶200 (3)①吸收水蒸气 ②排尽装置中的空气，防止加热 时发生爆炸 ③黑色粉末变为红色 , 澄清的石灰水变浑浊 (4)取少量反应后的澄清溶液于试 管中，滴入过量的盐酸，若无气泡产生，说明甲醛被氧化成甲酸钠，若有气泡产生，说明甲 醛被氧化为碳酸钠 解析 (2)①已知[Cu(NH3)4]＋在空气中能被氧化为[Cu(NH3)4]2＋，摇动锥形瓶ⅰ有利于溶液与空 气中的氧气接触；③将容量瓶 ii 中的溶液稀释 100 倍后，溶液的颜色与容量瓶 i 相近，说明容 量瓶ii中的溶液的浓度是容量瓶i中的溶液的100倍，又Cu2O～2[Cu(NH3)4]2＋，Cu～[Cu(NH3)4]2 ＋，则有 n(Cu2O)∶n(Cu)＝1∶200。 (3)②CO 与空气混合加热可能会爆炸，有安全隐患，因此实验中“先通气，后加热”目的是为 了排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸；③CO 具有还原性，可与黑色的 CuO 发生氧化 还原反应生成红色的铜，并生成 CO2 气体，因此气体是 CO 的现象为黑色粉末变为红色，澄 清的石灰水变浑浊。