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文檔簡介
1、歡迎廣大教師踴躍來稿,稿酬豐厚,qq:2355394501理科綜合能力測試 化學(北京卷)可能用到的相對原子質(zhì)量:H 1 C 12 N 14 O 16第一部分(選擇題)1. 下列我國科技成果所涉及物質(zhì)的應用中,發(fā)生的不是化學變化的是A甲醇低溫所制氫氣用于新能源汽車B氘、氚用作“人造太陽”核聚變?nèi)剂螩偏二甲肼用作發(fā)射“天宮二號”的火箭燃料D開采可燃冰,將其作為能源使用A. A B. B C. C D. D【答案】B點睛:本題考查化學變化、核反應的區(qū)別,化學變化的特征是有新物質(zhì)生成。注意化學變化與核反應的區(qū)別,化學變化過程中原子核不變,核反應不屬于化學反應。2. 我國科研人員提出了由CO2和CH4
2、轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)品CH3COOH的催化反應歷程。該歷程示意圖如下。下列說法不正確的是A. 生成CH3COOH總反應的原子利用率為100%B. CH4CH3COOH過程中,有CH鍵發(fā)生斷裂C. 放出能量并形成了CC鍵D. 該催化劑可有效提高反應物的平衡轉(zhuǎn)化率【答案】D【解析】分析:A項,生成CH3COOH的總反應為CH4+CO2CH3COOH,原子利用率為100%;B項,CH4選擇性活化變?yōu)檫^程中,有1個C-H鍵發(fā)生斷裂;C項,根據(jù)圖示,的總能量高于的總能量,放出能量并形成C-C鍵;D項,催化劑只影響化學反應速率,不影響化學平衡,不能提高平衡轉(zhuǎn)化率。詳解:A項,根據(jù)圖示CH4與CO2在催化劑存在
3、時生成CH3COOH,總反應為CH4+CO2CH3COOH,只有CH3COOH一種生成物,原子利用率為100%,A項正確;B項,CH4選擇性活化變?yōu)檫^程中,有1個C-H鍵發(fā)生斷裂,B項正確;C項,根據(jù)圖示,的總能量高于的總能量,放出能量,對比和,形成C-C鍵,C項正確;D項,催化劑只影響化學反應速率,不影響化學平衡,不能提高反應物的平衡轉(zhuǎn)化率,D項錯誤;答案選D。 點睛:本題考查原子利用率、化學反應的實質(zhì)、化學反應中的能量變化、催化劑對化學反應的影響,解題的關鍵是準確分析示意圖中的信息。注意催化劑能降低反應的活化能,加快反應速率,催化劑不能改變H、不能使化學平衡發(fā)生移動。3. 下列化學用語對事
4、實的表述不正確的是A. 硬脂酸與乙醇的酯化反應:C17H35COOH+C2H518OHC17H35COOC2H5+H218OB. 常溫時,0.1 mol·L-1氨水的pH=11.1:NH3·H2O+OHC. 由Na和C1形成離子鍵的過程:D. 電解精煉銅的陰極反應:Cu2+ +2eCu【答案】A【解析】分析:A項,酯化反應的機理是“酸脫羥基醇脫氫”;B項,氨水為弱堿水溶液,存在電離平衡;C項,Na易失電子形成Na+,Cl易得電子形成Cl-;D項,電解精煉銅時,精銅為陰極,粗銅為陽極。詳解:A項,酯化反應的機理是“酸脫羥基醇脫氫”,硬脂酸與乙醇反應的化學方程式為C17H35C
5、OOH+C2H518OHC17H35CO18OC2H5+H2O,A項錯誤;B項,常溫下0.1mol·L-1氨水的pH=11.1,溶液中c(OH-)=10-2.9mol·L-10.1mol·L-1,氨水為弱堿水溶液,電離方程式為NH3·H2ONH4+OH-,B項正確;C項,Na原子最外層有1個電子,Na易失電子形成Na+,Cl原子最外層有7個電子,Cl易得電子形成Cl-,Na將最外層的1個電子轉(zhuǎn)移給Cl,Na+與Cl-間形成離子鍵,C項正確;D項,電解精煉銅時,精銅為陰極,粗銅為陽極,陰極電極反應式為Cu2+2e-=Cu,D項正確;答案選A。點睛:本題考查
6、酯化反應的機理、電離方程式的書寫、用電子式表示物質(zhì)的形成過程、電解精煉銅的原理。注意強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)電離方程式的區(qū)別、用電子式表示離子化合物和共價化合物形成過程的區(qū)別。4. 下列實驗中的顏色變化,與氧化還原反應無關的是ABCD實驗NaOH溶液滴入FeSO4溶液中石蕊溶液滴入氯水中Na2S溶液滴入AgCl濁液中熱銅絲插入稀硝酸中現(xiàn)象產(chǎn)生白色沉淀,隨后變?yōu)榧t褐色溶液變紅,隨后迅速褪色沉淀由白色逐漸變?yōu)楹谏a(chǎn)生無色氣體,隨后變?yōu)榧t棕色A. A B. B C. C D. D【答案】C【解析】分析:A項,白色沉淀變?yōu)榧t褐色沉淀時的反應為4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;B項,紅色褪色
7、是HClO表現(xiàn)強氧化性;C項,白色沉淀變?yōu)楹谏珪r的反應為2AgCl+Na2S=Ag2S+2NaCl;D項,氣體由無色變?yōu)榧t棕色時的反應為2NO+O2=2NO2。詳解:A項,NaOH溶液滴入FeSO4溶液中產(chǎn)生白色Fe(OH)2沉淀,白色沉淀變?yōu)榧t褐色沉淀時的反應為4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,該反應前后元素化合價有升降,為氧化還原反應;B項,氯水中存在反應Cl2+H2OHCl+HClO,由于氯水呈酸性,石蕊溶液滴入后溶液先變紅,紅色褪色是HClO表現(xiàn)強氧化性,與有色物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應;C項,白色沉淀變?yōu)楹谏珪r的反應為2AgCl+Na2S=Ag2S+2NaCl,反應前后元
8、素化合價不變,不是氧化還原反應;D項,Cu與稀HNO3反應生成Cu(NO3)2、NO氣體和H2O,氣體由無色變?yōu)榧t棕色時的反應為2NO+O2=2NO2,反應前后元素化合價有升降,為氧化還原反應;與氧化還原反應無關的是C項,答案選C。 點睛:本題考查氧化還原反應的判斷,分析顏色變化的原因、理解氧化還原反應的特征是解題的關鍵。5. 一種芳綸纖維的拉伸強度比鋼絲還高,廣泛用作防護材料。其結(jié)構(gòu)片段如下圖下列關于該高分子的說法正確的是A. 完全水解產(chǎn)物的單個分子中,苯環(huán)上的氫原子具有不同的化學環(huán)境B. 完全水解產(chǎn)物的單個分子中,含有官能團COOH或NH2C. 氫鍵對該高分子的性能沒有影響D. 結(jié)構(gòu)簡式為
9、:【答案】B【解析】分析:芳綸纖維的結(jié)構(gòu)片段中含肽鍵,完全水解的單個分子為、;采用切割法分析其單體為、,該高分子化合物的結(jié)構(gòu)簡式為。詳解:A項,芳綸纖維的結(jié)構(gòu)片段中含肽鍵,完全水解產(chǎn)物的單個分子為、,、中苯環(huán)都只有1種化學環(huán)境的氫原子,A項錯誤;B項,芳綸纖維的結(jié)構(gòu)片段中含肽鍵,完全水解產(chǎn)物的單個分子為、,含有的官能團為-COOH或-NH2,B項正確;C項,氫鍵對該分子的性能有影響,如影響沸點、密度、硬度等,C項錯誤;D項,芳綸纖維的結(jié)構(gòu)片段中含肽鍵,采用切割法分析其單體為、,該高分子化合物由、通過縮聚反應形成,其結(jié)構(gòu)簡式為,D項錯誤;答案選B。 點睛:本題考查肽鍵的水解、氫原子化學環(huán)境的分析
10、、氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響、高分子化合物的書寫。注意掌握單體的判斷方法,首先根據(jù)高聚物判斷是加聚產(chǎn)物還是縮聚產(chǎn)物,然后根據(jù)推斷單體的方法作出判斷:(1)加聚產(chǎn)物單體的推斷常用“彎箭頭法”,單鍵變雙鍵,C上多余的鍵斷開;(2)縮聚產(chǎn)物單體的推斷常用“切割法”,找到斷鍵點,斷鍵后在相應部位補上-OH或-H。6. 測定0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液先升溫再降溫過程中的pH,數(shù)據(jù)如下。時刻溫度/25304025pH9.669.529.379.25實驗過程中,取時刻的溶液,加入鹽酸酸化的BaCl2溶液做對比實驗,產(chǎn)生白色沉淀多。下列說法不正確的是A. Na2SO3溶液中存在水解平衡:+H
11、2O+OHB. 的pH與不同,是由于濃度減小造成的C. 的過程中,溫度和濃度對水解平衡移動方向的影響一致D. 與的Kw值相等【答案】C【解析】分析:A項,Na2SO3屬于強堿弱酸鹽,SO32-存在水解平衡;B項,取時刻的溶液,加入鹽酸酸化的BaCl2溶液做對比實驗,產(chǎn)生白色沉淀多,說明實驗過程中部分Na2SO3被氧化成Na2SO4,與溫度相同,與對比,SO32-濃度減小,溶液中c(OH-),的pH小于;C項,鹽類水解為吸熱過程,的過程,升高溫度SO32-水解平衡正向移動,c(SO32-)減小,水解平衡逆向移動;D項,Kw只與溫度有關。點睛:本題考查鹽類水解離子方程式的書寫、外界條件對鹽類水解平
12、衡的影響、影響水的離子積的因素、SO32-的還原性。解題時注意從溫度和濃度兩個角度進行分析。7. 驗證犧牲陽極的陰極保護法,實驗如下(燒杯內(nèi)均為經(jīng)過酸化的3%NaCl溶液)。在Fe表面生成藍色沉淀試管內(nèi)無明顯變化試管內(nèi)生成藍色沉淀下列說法不正確的是A. 對比,可以判定Zn保護了FeB. 對比,K3Fe(CN)6可能將Fe氧化C. 驗證Zn保護Fe時不能用的方法D. 將Zn換成Cu,用的方法可判斷Fe比Cu活潑【答案】D【解析】分析:A項,對比,F(xiàn)e附近的溶液中加入K3Fe(CN)6無明顯變化,F(xiàn)e附近的溶液中不含F(xiàn)e2+,F(xiàn)e附近的溶液中加入K3Fe(CN)6產(chǎn)生藍色沉淀,F(xiàn)e附近的溶液中含F(xiàn)
13、e2+,中Fe被保護;B項,加入K3Fe(CN)6在Fe表面產(chǎn)生藍色沉淀,F(xiàn)e表面產(chǎn)生了Fe2+,對比的異同,可能是K3Fe(CN)6將Fe氧化成Fe2+;C項,對比,也能檢驗出Fe2+,不能用的方法驗證Zn保護Fe;D項,由實驗可知K3Fe(CN)6可能將Fe氧化成Fe2+,將Zn換成Cu不能用的方法證明Fe比Cu活潑。詳解:A項,對比,F(xiàn)e附近的溶液中加入K3Fe(CN)6無明顯變化,F(xiàn)e附近的溶液中不含F(xiàn)e2+,F(xiàn)e附近的溶液中加入K3Fe(CN)6產(chǎn)生藍色沉淀,F(xiàn)e附近的溶液中含F(xiàn)e2+,中Fe被保護,A項正確;B項,加入K3Fe(CN)6在Fe表面產(chǎn)生藍色沉淀,F(xiàn)e表面產(chǎn)生了Fe2+
14、,對比的異同,可能是K3Fe(CN)6將Fe氧化成Fe2+,B項正確;C項,對比,加入K3Fe(CN)6在Fe表面產(chǎn)生藍色沉淀,也能檢驗出Fe2+,不能用的方法驗證Zn保護Fe,C項正確;D項,由實驗可知K3Fe(CN)6可能將Fe氧化成Fe2+,將Zn換成Cu不能用的方法證明Fe比Cu活潑,D項錯誤;答案選D。點睛:本題通過實驗驗證犧牲陽極的陰極保護法,考查Fe2+的檢驗、實驗方案的對比,解決本題的關鍵是用對比分析法。要注意操作條件的變化,如中沒有取溶液,中取出溶液,考慮Fe對實驗結(jié)果的影響。要證明Fe比Cu活潑,可用的方法。KS5U第二部分(非選擇題)8. 8羥基喹啉被廣泛用作金屬離子的絡
15、合劑和萃取劑,也是重要的醫(yī)藥中間體。下圖是8羥基喹啉的合成路線。已知:i. ii.同一個碳原子上連有2個羥基的分子不穩(wěn)定。(1)按官能團分類,A的類別是_。(2)AB的化學方程式是_。(3)C可能的結(jié)構(gòu)簡式是_。(4)CD所需的試劑a是_。(5)DE的化學方程式是_。(6)FG的反應類型是_。(7)將下列KL的流程圖補充完整:_(8)合成8羥基喹啉時,L發(fā)生了_(填“氧化”或“還原”)反應,反應時還生成了水,則L與G物質(zhì)的量之比為_?!敬鸢浮?(1). 烯烴 (2). CH2=CHCH3+Cl2CH2=CHCH2Cl+HCl (3). HOCH2CHClCH2Cl ClCH2CH(OH)CH2
16、Cl (4). NaOH,H2O (5). HOCH2CH(OH)CH2OH CH2=CHCHO+2H2O (6). 取代反應 (7). (8). 氧化 (9). 31【解析】分析:A的分子式為C3H6,A的不飽和度為1,A與Cl2高溫反應生成B,B與HOCl發(fā)生加成反應生成C,C的分子式為C3H6OCl2,B的分子式為C3H5Cl,B中含碳碳雙鍵,AB為取代反應,則A的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH=CH2;根據(jù)C、D的分子式,CD為氯原子的取代反應,結(jié)合題給已知ii,C中兩個Cl原子連接在兩個不同的碳原子上,則A與Cl2高溫下發(fā)生飽和碳上氫原子的取代反應,B的結(jié)構(gòu)簡式為CH2=CHCH2Cl、C的結(jié)
17、構(gòu)簡式為HOCH2CHClCH2Cl或ClCH2CH(OH)CH2Cl、D的結(jié)構(gòu)簡式為HOCH2CH(OH)CH2OH;D在濃硫酸、加熱時消去2個“H2O”生成E;根據(jù)FGJ和E+JK,結(jié)合F、G、J的分子式以及K的結(jié)構(gòu)簡式,E+JK為加成反應,則E的結(jié)構(gòu)簡式為CH2=CHCHO,F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡式為、G的結(jié)構(gòu)簡式為、J的結(jié)構(gòu)簡式為;K的分子式為C9H11NO2,L的分子式為C9H9NO,KL的過程中脫去1個“H2O”,結(jié)合KL的反應條件和題給已知i,KL先發(fā)生加成反應、后發(fā)生消去反應,L的結(jié)構(gòu)簡式為。(2)AB為CH3CH=CH2與Cl2高溫下的取代反應,反應的化學方程式為CH3CH=CH2+Cl
18、2CH2=CHCH2Cl+HCl。(3)B與HOCl發(fā)生加成反應生成C,由于B關于碳碳雙鍵不對稱,C可能的結(jié)構(gòu)簡式為HOCH2CHClCH2Cl或ClCH2CH(OH)CH2Cl。(4)CD為氯原子的水解反應,CD所需的試劑a是NaOH、H2O,即NaOH水溶液。(5)DE為消去反應,反應的化學方程式為HOCH2CH(OH)CH2OHCH2=CHCHO+2H2O。(6)F的結(jié)構(gòu)簡式為、G的結(jié)構(gòu)簡式為,F(xiàn)G的反應類型為取代反應。(7)K的分子式為C9H11NO2,L的分子式為C9H9NO,對比K和L的分子式,KL的過程中脫去1個“H2O”,結(jié)合KL的反應條件和題給已知i,K先發(fā)生加成反應生成,發(fā)
19、生消去反應生成L,補充的流程圖為:。(8)根據(jù)流程L+GJ+8-羥基喹啉+H2O,即+H2O,對比L和8-羥基喹啉的結(jié)構(gòu)簡式,L發(fā)生了去氫的氧化反應。根據(jù)原子守恒,反應過程中L與G物質(zhì)的量之比為3:1。點睛:本題以8-羥基喹啉的合成為載體,考查有機推斷、有機物類別的判斷、有機物結(jié)構(gòu)簡式和有機方程式的書寫、有機反應類型的判斷等。推斷時主要依據(jù)分子式判斷可能的反應類型,結(jié)合所學有機物之間的相互轉(zhuǎn)化和題給信息分析。9. 磷精礦濕法制備磷酸的一種工藝流程如下:已知:磷精礦主要成分為Ca5(PO4)3(OH),還含有Ca5(PO4)3F和有機碳等。溶解度:Ca5(PO4)3(OH)<CaSO4
20、183;0.5H2O(1)上述流程中能加快反應速率的措施有_。(2)磷精礦粉酸浸時發(fā)生反應:2Ca5(PO4)3(OH)+3H2O+10H2SO410CaSO4·0.5H2O+6H3PO4該反應體現(xiàn)出酸性關系:H3PO4_H2SO4(填“>”或“<”)。結(jié)合元素周期律解釋中結(jié)論:P和S電子層數(shù)相同,_。(3)酸浸時,磷精礦中Ca5(PO4)3F所含氟轉(zhuǎn)化為HF,并進一步轉(zhuǎn)化為SiF4除去。寫出生成HF的化學方程式:_。(4)H2O2將粗磷酸中的有機碳氧化為CO2脫除,同時自身也會發(fā)生分解。相同投料比、相同反應時間,不同溫度下的有機碳脫除率如圖所示。80后脫除率變化的原因:
21、_。(5)脫硫時,CaCO3稍過量,充分反應后仍有SO42殘留,原因是_;加入BaCO3可進一步提高硫的脫除率,其離子方程式是_。(6)取a g所得精制磷酸,加適量水稀釋,以百里香酚酞作指示劑,用b mol·L1NaOH溶液滴定至終點時生成Na2HPO4,消耗NaOH溶液c mL,精制磷酸中H3PO4的質(zhì)量分數(shù)是_。(已知:H3PO4摩爾質(zhì)量為98 g·mol1)【答案】 (1). 研磨、加熱 (2). (3). 核電荷數(shù)PS,原子半徑PS,得電子能力PS,非金屬性PS (4). 2Ca5(PO4)3F+10H2SO4+5H2O10CaSO4·0.5H2O+6H3
22、PO4+2HF (5). 80 后,H2O2分解速率大,濃度顯著降低 (6). CaSO4微溶 (7). BaCO3+2H3PO4BaSO4+CO2+H2O+2 (8). 【解析】分析:磷精礦粉酸浸后生成粗磷酸和磷石膏,粗磷酸經(jīng)過脫有機碳、脫硫等步驟獲得精制磷酸。(1)根據(jù)外界條件對化學反應速率的影響分析,流程中能加快反應速率的措施有:研磨、加熱。(2)根據(jù)“強酸制弱酸”的復分解反應規(guī)律,酸性:H3PO4H2SO4。用元素周期律解釋,P和S電子層數(shù)相同,核電荷數(shù)PS,原子半徑PS,得電子能力PS,非金屬性PS。(3)根據(jù)“強酸制弱酸”的復分解反應規(guī)律,Ca5(PO4)3F與H2SO4反應生成H
23、F、磷石膏和磷酸。(4)圖示是相同投料比、相同反應時間,不同溫度下的有機碳脫除率,80前溫度升高反應速率加快,相同時間內(nèi)有機碳脫除率增大;80后溫度升高,H2O2分解速率大,H2O2濃度顯著降低,反應速率減慢,相同條件下有機碳脫除率減小。(5)脫硫時,CaCO3稍過量,充分反應后仍有SO42-殘留,原因是:CaSO4微溶于水。加入BaCO3可進一步提高硫的脫除率,因為BaSO4難溶于水,反應的離子方程式為BaCO3+SO42-+2H3PO4=BaSO4+CO2+2H2PO4-+H2O。(6)根據(jù)題意關系式為H3PO42NaOH,由消耗的NaOH計算H3PO4。詳解:(1)研磨能增大反應物的接觸
24、面積,加快反應速率,加熱,升高溫度加快反應速率;流程中能加快反應速率的措施有:研磨、加熱。(4)圖示是相同投料比、相同反應時間,不同溫度下的有機碳脫除率,80前溫度升高反應速率加快,相同時間內(nèi)有機碳脫除率增大;80后溫度升高,H2O2分解速率大,H2O2濃度顯著降低,反應速率減慢,相同條件下有機碳脫除率減小。 (5)脫硫時,CaCO3稍過量,充分反應后仍有SO42-殘留,原因是:CaSO4微溶于水。加入BaCO3可進一步提高硫的脫除率,因為BaSO4難溶于水,其中SO42-與BaCO3生成更難溶的BaSO4和CO32-,H3PO4的酸性強于H2CO3,在粗磷酸中CO32-轉(zhuǎn)化成H2O和CO2,
25、反應的離子方程式為BaCO3+SO42-+2H3PO4=BaSO4+CO2+2H2PO4-+H2O。(6)滴定終點生成Na2HPO4,則消耗的H3PO4與NaOH物質(zhì)的量之比為1:2,n(H3PO4)=n(NaOH)=bmol/Lc10-3L=mol,m(H3PO4)=mol98g/mol=g=0.049bcg,精制磷酸中H3PO4的質(zhì)量分數(shù)為。點睛:本題以磷精礦濕法制備磷酸的工藝流程為載體,考查影響化學反應速率的因素、“強酸制弱酸”的復分解反應規(guī)律、元素周期律、指定情境下方程式的書寫、物質(zhì)含量的計算等。解題時必須利用所學知識結(jié)合流程分析,如第(5)問注意脫硫的反應是在粗磷酸中進行的,BaCO
26、3或CaCO3中碳元素最終變?yōu)镃O2;第(6)問中H3PO4與NaOH物質(zhì)的量之比的確定等。10. 近年來,研究人員提出利用含硫物質(zhì)熱化學循環(huán)實現(xiàn)太陽能的轉(zhuǎn)化與存儲。過程如下:(1)反應:2H2SO4(l)2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) H1=+551 kJ·mol1反應:S(s)+O2(g)SO2(g) H3=297 kJ·mol1反應的熱化學方程式:_。(2)對反應,在某一投料比時,兩種壓強下,H2SO4在平衡體系中物質(zhì)的量分數(shù)隨溫度的變化關系如圖所示。p2_p 1(填“”或“”),得出該結(jié)論的理由是_。(3)I可以作為水溶液中SO2歧化反應的催化劑,可能的
27、催化過程如下。將ii補充完整。iSO2+4I+4H+S+2I2+2H2OiiI2+2H2O+_+_+2 I(4)探究i、ii反應速率與SO2歧化反應速率的關系,實驗如下:分別將18 mL SO2飽和溶液加入到2 mL下列試劑中,密閉放置觀察現(xiàn)象。(已知:I2易溶解在KI溶液中)序號ABCD試劑組成0.4 mol·L1 KIa mol·L1 KI0.2 mol·L1 H2SO40.2 mol·L1 H2SO40.2 mol·L1 KI0.0002 mol I2實驗現(xiàn)象溶液變黃,一段時間后出現(xiàn)渾濁溶液變黃,出現(xiàn)渾濁較A快無明顯現(xiàn)象溶液由棕褐色很快褪
28、色,變成黃色,出現(xiàn)渾濁較A快B是A的對比實驗,則a=_。比較A、B、C,可得出的結(jié)論是_。實驗表明,SO2的歧化反應速率DA,結(jié)合i、ii反應速率解釋原因:_。【答案】 (1). 3SO2(g)+2H2O (g)2H2SO4 (l)+S(s) H2=254 kJ·mol1 (2). > (3). 反應是氣體物質(zhì)的量減小的反應,溫度一定時,增大壓強使反應正向移動,H2SO4 的物質(zhì)的量增大,體系總物質(zhì)的量減小,H2SO4的物質(zhì)的量分數(shù)增大 (4). SO2 (5). SO42 (6). 4H+ (7). 0.4 (8). I是SO2歧化反應的催化劑,H+單獨存在時不具有催化作用,
29、但H+可以加快歧化反應速率 (9). 反應ii比i快;D中由反應ii產(chǎn)生的H+使反應i加快【解析】分析:(1)應用蓋斯定律結(jié)合反應II分析。(2)采用“定一議二”法,根據(jù)溫度相同時,壓強與H2SO4物質(zhì)的量分數(shù)判斷。(3)依據(jù)催化劑在反應前后質(zhì)量和化學性質(zhì)不變,反應i+反應ii消去I-得總反應。(4)用控制變量法對比分析。詳解:(1)根據(jù)過程,反應II為SO2催化歧化生成H2SO4和S,反應為3SO2+2H2O=2H2SO4+S。應用蓋斯定律,反應I+反應III得,2H2SO4(l)+S(s)=3SO2(g)+2H2O(g)H=H1+H3=(+551kJ/mol)+(-297kJ/mol)=+
30、254kJ/mol,反應II的熱化學方程式為3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s)H=-254kJ/mol。 (3)反應II的總反應為3SO2+2H2O=2H2SO4+S,I-可以作為水溶液中SO2歧化反應的催化劑,催化劑在反應前后質(zhì)量和化學性質(zhì)不變,(總反應-反應i)2得,反應ii的離子方程式為I2+2H2O+SO2=4H+SO42-+2I-。(4)B是A的對比實驗,采用控制變量法,B比A多加了0.2mol/LH2SO4,A與B中KI濃度應相等,則a=0.4。對比A與B,加入H+可以加快SO2歧化反應的速率;對比B與C,單獨H+不能催化SO2的歧化反應;比較A、B、C,
31、可得出的結(jié)論是:I是SO2歧化反應的催化劑,H+單獨存在時不具有催化作用,但H+可以加快歧化反應速率。對比D和A,D中加入KI的濃度小于A,D中多加了I2,反應i消耗H+和I-,反應ii中消耗I2,D中“溶液由棕褐色很快褪色,變成黃色,出現(xiàn)渾濁較A快”,反應速率DA,由此可見,反應ii比反應i速率快,反應ii產(chǎn)生H+使c(H+)增大,從而反應i加快。點睛:本題以利用含硫物質(zhì)熱化學循環(huán)實現(xiàn)太陽能的轉(zhuǎn)化與存儲為載體,考查蓋斯定律的應用、化學平衡圖像的分析、方程式的書寫、控制變量法探究外界條件對化學反應速率的影響,考查學生靈活運用所學知識解決實際問題的能力。11. 實驗小組制備高鐵酸鉀(K2FeO4
32、)并探究其性質(zhì)。資料:K2FeO4為紫色固體,微溶于KOH溶液;具有強氧化性,在酸性或中性溶液中快速產(chǎn)生O2,在堿性溶液中較穩(wěn)定。(1)制備K2FeO4(夾持裝置略)A為氯氣發(fā)生裝置。A中反應方程式是_(錳被還原為Mn2+)。將除雜裝置B補充完整并標明所用試劑。_C中得到紫色固體和溶液。C中Cl2發(fā)生的反應有3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH2K2FeO4+6KCl+8H2O,另外還有_。(2)探究K2FeO4的性質(zhì)取C中紫色溶液,加入稀硫酸,產(chǎn)生黃綠色氣體,得溶液a,經(jīng)檢驗氣體中含有Cl2。為證明是否K2FeO4氧化了Cl而產(chǎn)生Cl2,設計以下方案:方案取少量a,滴加KSCN溶液至過量,
33、溶液呈紅色。方案用KOH溶液充分洗滌C中所得固體,再用KOH溶液將K2FeO4溶出,得到紫色溶液b。取少量b,滴加鹽酸,有Cl2產(chǎn)生。由方案中溶液變紅可知a中含有_離子,但該離子的產(chǎn)生不能判斷一定是K2FeO4將Cl氧化,還可能由_產(chǎn)生(用方程式表示)。方案可證明K2FeO4氧化了Cl。用KOH溶液洗滌的目的是_。根據(jù)K2FeO4的制備實驗得出:氧化性Cl2_(填“”或“”),而方案實驗表明,Cl2和的氧化性強弱關系相反,原因是_。資料表明,酸性溶液中的氧化性,驗證實驗如下:將溶液b滴入MnSO4和足量H2SO4的混合溶液中,振蕩后溶液呈淺紫色,該現(xiàn)象能否證明氧化性。若能,請說明理由;若不能,
34、進一步設計實驗方案。理由或方案:_?!敬鸢浮?(1). 2KMnO4+16HCl2MnCl2+2KCl +5Cl2+8H2O (2). (3). Cl2+2OHCl+ClO+H2O (4). i. Fe3+ (5). 4FeO42+20H+4Fe3+3O2+10H2O (6). 排除ClO的干擾 (7). > (8). 溶液的酸堿性不同 (9). 若能,理由:FeO42在過量酸的作用下完全轉(zhuǎn)化為Fe3+和O2,溶液淺紫色一定是MnO4的顏色(若不能,方案:向紫色溶液b中滴加過量稀H2SO4,觀察溶液紫色快速褪去還是顯淺紫色)【解析】分析:(1)KMnO4與濃鹽酸反應制Cl2;由于鹽酸具有
35、揮發(fā)性,所得Cl2中混有HCl和H2O(g),HCl會消耗Fe(OH)3、KOH,用飽和食鹽水除去HCl;Cl2與Fe(OH)3、KOH反應制備K2FeO4;最后用NaOH溶液吸收多余Cl2,防止污染大氣。 (2)根據(jù)制備反應,C的紫色溶液中含有K2FeO4、KCl,Cl2還會與KOH反應生成KCl、KClO和H2O。I.加入KSCN溶液,溶液變紅說明a中含F(xiàn)e3+。根據(jù)題意K2FeO4在酸性或中性溶液中快速產(chǎn)生O2,自身被還原成Fe3+。II.產(chǎn)生Cl2還可能是ClO-+Cl-+2H+=Cl2+H2O,即KClO的存在干擾判斷;K2FeO4微溶于KOH溶液,用KOH洗滌除去KClO、排除ClO-的干擾,同時保持K2FeO4穩(wěn)定存在。根據(jù)同一反
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