2021年廣東省選擇性考試化學模擬測試卷（一）

2021年廣東省選擇性考試模擬測試卷(一)一、單項選擇題:本題共10小題,每小題2分,共20分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。1.水是地球生命存在的基礎。下列有關生活中水的說法不正確的是()A.海水淡化是大幅降低水中離子濃度的過程B.ClO2是飲用水生產(chǎn)過程中高效安全的滅菌消毒劑C.用K2FeO4處理水,既能殺菌消毒又可除去水中懸浮雜質(zhì)D.礦泉水富含人體必需的營養(yǎng)物質(zhì)2.下列關于有機物的說法,正確的是()A.油脂和氨基酸在一定條件下均可以與氫氧化鈉溶液反應B.聚乙烯和聚氯乙烯的單體都是不飽和烴,均能使溴水褪色C.糖類化合物都具有相同的官能團D.通過石油分餾獲得乙烯,已成為目前工業(yè)上生產(chǎn)乙烯的主要途徑3.某無色溶液能與鎂粉作用產(chǎn)生氫氣,此溶液中可能大量存在的離子組是()A.Ca2+、H+、Cl、NOB.K+、Ba2+、AlO2C.Al3+、Fe3+、HCO3-D.H+、Na+、Cl、SO4.雌黃(As2S3)在我國古代常用作書寫涂改修正膠。濃硝酸氧化雌黃可制得硫黃,并生成砷酸和一種紅棕色氣體,利用此反應原理設計為某原電池。下列有關敘述正確的是()A.砷酸的分子式為H2AsO4B.紅棕色氣體在該原電池的負極區(qū)生成并逸出C.該反應的氧化劑和還原劑物質(zhì)的量之比為12∶1D.該反應中每析出4.8g硫黃,則轉移0.5mol電子5.設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述正確的是()A.1molNa2O2晶體中共含有4NA個離子B.標準狀況下,22.4LCH3OH含有NA個分子C.常溫下,1LpH=1的H2SO4溶液中,含有0.2NA個H+D.標準狀況下,22.4LN2和O2的混合氣體中含有的原子數(shù)為2NA6.海水結冰形成海冰,海冰中部分鹽分被包裹在冰晶中,形成如圖所示的含“鹽泡”(設1個鹽泡中含1個NaCl單元)的海冰。測得某海冰內(nèi)層中NaCl的濃度為104mol·L1,已知該層海冰的密度為0.9g·cm3。下列說法錯誤的是()A.“鹽泡”內(nèi)的鈉、氯以離子的形式存在B.海冰密度越大,則海冰中的“鹽泡”越少C.海冰中形成的氫鍵比例比海水中的大D.該海冰中“鹽泡”與H2O的個數(shù)比約為1∶(5×105)7.對實驗室制得的粗溴苯[含溴苯(不溶于水,易溶于有機溶劑,沸點156.2℃)、Br2和苯(沸點80℃)]進行純化,未涉及的裝置是()8.在給定條件下,下列選項所示的物質(zhì)間轉化均能實現(xiàn)的是()A.SSO3H2SO4B.NH3NOHNO3C.NaHCO3(s)Na2CO3(s)NaOH(aq)D.Al(s)NaAlO2(aq)Al(OH)3(s)9.鋁在酸性或堿性溶液中均可與NO3下列說法錯誤的是()A.B溶液含[Al(OH)4]B.A溶液和B溶液混合無明顯現(xiàn)象C.D與F反應生成鹽D.E排入大氣中會造成污染10.下列實驗操作、現(xiàn)象、結論或解釋均正確的是()選項實驗操作實驗現(xiàn)象結論或解釋A向某溶液中滴加稀NaOH溶液,將濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口試紙不變藍原溶液中無NHB向加有酚酞的碳酸鈉溶液中加入足量的CaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀,紅色褪去證明CO3C向NaOH溶液中滴加足量的MgCl2溶液,然后再滴加CuCl2溶液先產(chǎn)生白色沉淀,然后沉淀變藍色Ksp[Cu(OH)2]>Ksp[Mg(OH)2]D用硫酸作催化劑的淀粉水解液中,加入新制Cu(OH)2,加熱無磚紅色沉淀生成淀粉未發(fā)生水解二、單項選擇題:本題共6小題,每小題4分,共24分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。11.有機化合物F結構簡式如圖所示。下列說法正確的是()A.F中的三個苯環(huán)可能在同一平面B.F可與氧氣在一定條件下反應生成醛C.F可發(fā)生加成聚合反應和取代反應D.苯環(huán)上的一氯代物有6種12.氟離子電池是一種前景廣闊的新型電池,其能量密度是目前鋰電池的十倍以上且不會因為過熱而造成安全風險。如圖是氟離子電池工作示意圖,其中充電時F從乙電極流向甲電極,下列關于該電池的說法正確的是()A.放電時,甲電極的電極反應式為Bi3e+3FBiF3B.放電時,乙電極電勢比甲電極高C.充電時,導線上每通過1mole,甲電極質(zhì)量增加19gD.充電時,外加電源的正極與乙電極相連13.某同學設計了如圖所示元素周期表,已知Z元素的最外層電子數(shù)是次外層的3倍?？崭裰芯袑脑靥畛?。下列說法正確的是()A.白格中都是主族元素,灰格中都是副族元素B.X、Y分別與Z形成的化合物都只有兩種C.X、Y元素最高價氧化物對應的水化物酸性:X>YD.X、Y、Z的氣態(tài)氫化物中最穩(wěn)定的是X的氫化物14.亞氯酸鈉(NaClO2)是一種重要的消毒劑,主要用于水、砂糖、油脂的漂白與殺菌。以下是制取亞氯酸鈉的工藝流程,下列說法錯誤的是()A.本工藝電解飽和氯化鈉溶液時,陽極主要產(chǎn)生氯氣,陰極產(chǎn)生氫氣B.吸收塔內(nèi)的溫度不宜過高C.氣體Y具有還原性D.吸收塔中發(fā)生的離子反應為H2O2+2OH+2ClO22ClO2-+O2+2H215.已知:①正丁醇沸點:117.2℃,正丁醛沸點:75.7℃;②CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CHO。利用如圖裝置用正丁醇合成正丁醛,下列說法不正確的是()A.為防止產(chǎn)物進一步氧化,應將適量Na2Cr2O7酸性溶液逐滴加入正丁醇中B.當溫度計1示數(shù)為90～95℃,溫度計2示數(shù)在76℃左右時收集產(chǎn)物C.向分餾出的餾出物中加入少量金屬鈉,可檢驗其中是否含有正丁醇D.向分離所得的粗正丁醛中,加入CaCl2固體,過濾,蒸餾,可提純正丁醛16.利用pH傳感器探究NaOH溶液與硫酸、硫酸銅混合溶液發(fā)生反應的離子反應順序,繪得三份曲線圖如圖。已知實驗使用的NaOH溶液濃度和滴速相同;硫酸溶液和硫酸銅溶液濃度相同;混合溶液中兩溶質(zhì)的濃度也相同。以下解讀錯誤的是()A.三個時點的c(Cu2+):p>q>wB.w點:c(Na+)>c(SO42-)>c(Cu2+C.混合溶液中滴加NaOH溶液,硫酸先于硫酸銅發(fā)生反應D.q點時溶液離子濃度:c(SO42-)+c(OH)=c(Cu2+)+c(H+三、非選擇題:包括必做題和選做題兩部分,第17題～第19題為必做題,每個試題考生必須作答,第20題～第21題為選考題,考生根據(jù)要求作答。(一)必做題:共42分。17.(14分)鉍酸鈉(NaBiO3)是分析化學中的重要試劑,在水中緩慢分解,遇沸水或酸則迅速分解。某興趣小組設計實驗制取鉍酸鈉并探究其應用?；卮鹣铝袉栴}:Ⅰ.制取鉍酸鈉制取裝置如圖(加熱和夾持儀器已略去),部分物質(zhì)性質(zhì)如下:物質(zhì)NaBiO3Bi(OH)3性質(zhì)不溶于冷水,淺黃色難溶于水;白色(1)B裝置用于除去HCl,盛放的試劑是。

(2)C中盛放Bi(OH)3與NaOH的混合物,與Cl2反應生成NaBiO3,反應的離子方程式為

。

(3)當觀察到(填現(xiàn)象)時,可以初步判斷C中反應已經(jīng)完成。

(4)拆除裝置前必須先除去燒瓶中殘留的Cl2以免污染空氣。除去Cl2的操作是。

(5)反應結束后,為從裝置C中獲得盡可能多的產(chǎn)品,需要的操作有。

Ⅱ.鉍酸鈉的應用——檢驗Mn2+(6)往待測液中加入鉍酸鈉晶體,加硫酸酸化,溶液變?yōu)樽霞t色,證明待測液中存在Mn2+。①產(chǎn)生紫紅色現(xiàn)象的離子方程式為

;

②某同學在較濃的MnSO4溶液中加入鉍酸鈉晶體,加硫酸酸化,結果沒有紫紅色出現(xiàn),但觀察到黑色固體(MnO2)生成。產(chǎn)生此現(xiàn)象的離子方程式為

。

Ⅲ.產(chǎn)品純度的測定(7)取上述NaBiO3產(chǎn)品wg,加入足量稀硫酸和MnSO4稀溶液使其完全反應,再用cmol·L1的H2C2O4標準溶液滴定生成的MnO4H2C2O4+MnO4-——CO2+Mn2++H該產(chǎn)品的純度為(用含w、c、V的代數(shù)式表示)。

18.(14分)廢棄鋰離子電池的資源化處理日益重要。從廢舊磷酸鐵鋰電池的正極材料(含LiFePO4、石墨粉和鋁箔等)中綜合回收鋰、鐵和磷等的工藝流程如圖所示:有關數(shù)據(jù):25℃時,Ksp(FePO4)=1.3×1022、Ksp[Fe(OH)3]=2.6×1039。溫度/℃溶解度/g物質(zhì)020406080100LiOH11.912.413.214.616.619.1Li2CO31.541.331.171.010.850.72回答下列問題:(1)“溶浸1”中鋁溶解的化學方程式為

。

(2)完成“溶浸2”反應的離子方程式:LiFePO4+H2O2+

Li+++H2PO4-+H2(3)“濾渣2”的主要成分是。

(4)“濾液2”循環(huán)兩次的目的是

。

(5)“沉鐵、磷”時,析出FePO4沉淀,反應的離子方程式為。實驗中,鐵、磷的沉淀率結果如圖所示。碳酸鈉濃度大于30%后,鐵沉淀率仍然升高,磷沉淀率明顯降低,其可能原因是

。(6)“沉淀轉化”反應:FePO4+3OHFe(OH)3+PO43。

(7)為了充分沉淀,“沉鋰”時所用的X和適宜溫度是(填字母)。

A.NaOH、20～40℃B.NaOH、80～100℃C.Na2CO3、20～40℃D.Na2CO3、60～80℃19.(14分)“綠水青山就是金山銀山”,運用化學反應原理研究碳、氮、硫的單質(zhì)及其化合物的反應對緩解環(huán)境污染、能源危機具有重要意義。(1)CO還原NO的反應為2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)ΔH=746kJ·mol1。部分化學鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表(CO以C≡O鍵構成):化學鍵C≡ON≡NCOE/(kJ·mol1)1076945745①由以上數(shù)據(jù)可求得NO的鍵能為kJ·mol1。

②寫出兩條有利于提高NO平衡轉化率的措施:

。

(2)一定條件下,向某恒容密閉容器中充入xmolCO2和ymolH2,發(fā)生反應:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=50kJ·mol-1①圖中能表示該反應的平衡常數(shù)K與溫度T之間的變化關系曲線為(填“a”或“b”),其判斷依據(jù)是

。

②若x=2、y=3,測得在相同時間內(nèi)不同溫度下H2的轉化率如圖所示,則在該時間段內(nèi),恰好達到化學平衡時,容器內(nèi)的壓強與反應開始時的壓強之比為。

(3)在有氧條件下,新型催化劑M能催化NH3與NOx反應生成N2。①NH3與NO2反應生成N2的反應中,當生成28gN2時,轉移電子的物質(zhì)的量為mol。

②將一定比例的O2、NH3和NOx的混合氣體,勻速通入裝有催化劑M的反應器中反應(裝置如圖)。反應相同時間NOx的去除率隨反應溫度的變化曲線如圖所示:在50～250℃范圍內(nèi)隨著溫度的升高,NOx的去除率先迅速上升后上升緩慢的主要原因是

;當反應溫度高于380℃時,NOx的去除率迅速下降的原因可能是

。

(二)選做題:共14分,請考生從給出的2道題中任選一道作答。20.[選修3《物質(zhì)結構與性質(zhì)》](14分)砷化鎳可用于制作發(fā)光器件、半導體激光器、太陽能電池和高速集成電路。(1)基態(tài)Ni原子的價電子排布式為,基態(tài)As原子電子占據(jù)最高能級的電子云輪廓圖為形。

(2)第一電離能:As(填“>”或“<”)Se,原因是

。

As2O3(砒霜)是兩性氧化物,As2O3溶于鹽酸生成AsCl3,AsCl3用LiAlH4還原生成AsH3。(3)①AlH4-的中心原子的雜化方式為,其空間構型為,寫出一種與Al。

②AsH3分子中H—As—H鍵角(填“>”“=”或“<”)109.5°。AsH3沸點低于NH3,其原因是

。

(4)有機砷是治療昏睡病不可缺少的藥物,該有機砷中存在的化學鍵的種類為(填字母)。

a.離子鍵 b.σ鍵c.π鍵 d.碳碳雙鍵(5)砷化鎳激光在醫(yī)學上用于治療皮膚及黏膜創(chuàng)面的感染、潰瘍等,砷化鎳晶胞如圖所示,該晶胞密度ρ=g·cm3(列式即可,不必化簡)。

21.[選修5《有機化學基礎》](14分)氟西汀G是一種治療抑郁性精神障礙的藥物,其一種合成路線如圖:已知:LiAlH4是強還原劑,不僅能還原醛、酮,還能還原酯,但成本較高?；卮鹣铝袉栴}:(1)碳原子上連有4個不同的原子或基團時,該碳稱為手性碳。寫出D的結構簡式,用星號(*)標出D中的手性碳:。

(2)④的反應類型是。

(3)C的結構簡式為。

(4)G的分子式為。

(5)反應⑤的化學方程式為

。

(6)已知M與D互為同分異構體,在一定條件下能與氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應。M分子的苯環(huán)上有3個取代基,其中兩個相同。符合條件的M有種。

(7)也是一種生產(chǎn)氟西汀的中間體,設計以和CH3SO2Cl為主要原料制備它的合成路線:

(無機試劑任選)。

參考答案1.D海水淡化是大幅降低水中離子濃度的過程,將離子濃度降到允許的范圍內(nèi),故A正確;世界衛(wèi)生組織(WHO)將二氧化氯(化學式為ClO2)列為高效安全滅菌消毒劑,它在食品保鮮、飲用水消毒等方面有廣泛的應用,故B正確;K2FeO4處理水時,+6價鐵為最高價,具有強氧化性,能消毒殺菌,而且還原產(chǎn)生的Fe3+水解形成Fe(OH)3膠體,能吸附水中的懸浮雜質(zhì),故C正確;礦泉水不含人體必需的營養(yǎng)物質(zhì),沒有糖類、油脂和蛋白質(zhì),故D不正確。2.A油脂中含有酯基,所以能和NaOH反應,氨基酸中含有羧基,所以能和NaOH反應,故A正確;聚乙烯和聚氯乙烯的單體分別為乙烯和氯乙烯,因為含有碳碳雙鍵,均能使溴水褪色,但氯乙烯不是烴,故B錯誤;葡萄糖的官能團是羥基和醛基,而果糖的官能團是羥基和羰基,故C錯誤;通過石油分餾產(chǎn)品進行裂解可以獲得乙烯,已成為目前工業(yè)上生產(chǎn)乙烯的主要途徑,故D錯誤。3.D無色時可排除Cu2+、Fe2+、Fe3+、MnO4-等有色離子的存在,與鎂粉作用產(chǎn)生氫氣的溶液呈酸性。A.NO3-在酸性條件下與Mg反應不會生成氫氣,而是產(chǎn)生NO或NO2,錯誤;AlO2-與氫離子反應,在溶液中不能大量共存,錯誤;Fe3+有顏色,Al3+、H+與HCO3-、SO4.D砷最高價為+5,砷酸的分子式為H3AsO4,故A錯誤;紅棕色氣體是硝酸發(fā)生還原反應生成的NO2,原電池正極發(fā)生還原反應,所以NO2在正極區(qū)生成并逸出,故B錯誤;As2S3被氧化為砷酸和硫單質(zhì),As2S3化合價共升高10價,硝酸被還原為NO2,氮元素化合價降低1價,氧化劑和還原劑物質(zhì)的量之比為10∶1,故C錯誤;As2S3被氧化為砷酸和硫單質(zhì),1molAs2S3失10mol電子,生成2mol砷酸和3mol硫單質(zhì),所以生成0.15mol硫黃,轉移0.5mol電子,故D正確。5.DNa2O2是離子化合物,由Na+和O22-構成,所以1molNa2O2晶體中共含有3NA個離子,故A錯誤;CH3OH在標準狀況下非氣態(tài),無法計算其物質(zhì)的量,故B錯誤;pH=1,c(H+)=0.1mol·L1,所以1LpH=1的H2SO4溶液中,含有H+的物質(zhì)的量為0.1mol·L1×1L=0.1mol,即含有0.1NA個H+,故C錯誤;標準狀況下,22.4LN2和O2的混合氣體為1mol,由于N2和O26.BNaCl是離子化合物,所以鈉、氯以離子的形式存在,故A正確;NaCl的相對分子質(zhì)量比水大,所以海冰密度越大,NaCl含量越多,故B錯誤;海冰的密度為0.9g·cm3,比海水的密度(密度大于1g·cm3)小,所以海冰中形成的氫鍵比例比海水中的大,故C正確;假設1L的海冰,NaCl的物質(zhì)的量為104mol,水的質(zhì)量約為0.9g·cm3×1000mL=900g,水的物質(zhì)的量約為900g18g·mol-7.C除溴(利用SO2的還原性)→分離出苯和溴苯的混合液(分液)→分離出溴苯(蒸餾)。除去Br2可以用SO2,原理為Br2+SO2+2H2OH2SO4+2HBr,故A正確;苯和溴苯的混合液與無機溶液互不相溶,分液可得苯和溴苯的混合液,故B正確;由分析可知,不涉及過濾操作,故C錯誤;溴苯的沸點是156.2℃、苯的沸點是80℃,分離出溴苯用蒸餾,故D正確。8.C硫在氧氣中點燃只能生成二氧化硫,故A錯誤;NO與水不反應,故B錯誤;NaHCO3(s)受熱分解生成水、二氧化碳和碳酸鈉,Na2CO3(s)與氫氧化鈣反應生成NaOH(aq),均能實現(xiàn),故C正確;NaAlO2(aq)與過量的鹽酸反應,生成氯化鋁,故D錯誤。9.B鋁在堿性條件下與硝酸根離子反應生成偏鋁酸鈉和氨氣,偏鋁酸根離子可寫為[Al(OH)4]—,故A正確;硝酸鋁溶液和偏鋁酸鈉溶液混合時,發(fā)生相互促進的水解反應產(chǎn)生氫氧化鋁沉淀,故B錯誤;D、F分別為氨氣、硝酸,可反應生成硝酸銨,屬于鹽類,故C正確;E為二氧化氮,有毒,排入大氣中會造成污染,故D正確。10.B滴加的是稀NaOH溶液且沒有加熱,難以產(chǎn)生氨氣,無法判斷原溶液中有無NH4+,故A錯誤;加有酚酞的碳酸鈉溶液呈紅色,紅色溶液中加入足量的CaCl2溶液,鈣離子把碳酸根離子沉淀完全的同時,紅色也褪去,證明原溶液的堿性是CO32-水解所致,故B正確;溶解度小的沉淀易向溶解度更小的沉淀轉化,得出的結論應是Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Mg(OH)211.B根據(jù)F的結構簡式分析可知,分子中的三個苯環(huán)可以看作取代甲烷上的3個H原子,甲烷上最多2個H原子與C原子共平面,因此F中三個苯環(huán)不可能在同一平面,故A錯誤;F分子中的醇羥基可催化氧化生成醛基,故B正確;F分子中苯環(huán)可發(fā)生取代反應,但分子中不含有不飽和鍵(碳碳雙鍵或碳碳三鍵),因此不能發(fā)生加聚反應,故C錯誤;根據(jù)F的結構分析,其苯環(huán)上的一氯代物共有7種,故D錯誤。12.C充電時F從乙電極流向甲電極,說明乙為陰極,甲為陽極。放電時,甲電極的電極反應式為BiF3+3eBi+3F,故A錯誤;放電時,乙電極電勢比甲電極低,故B錯誤;充電時,甲電極發(fā)生反應:Bi3e+3FBiF3,導線上每通過1mole,則有1molF變?yōu)锽iF3,其質(zhì)量增加19g,故C正確;充電時,外加電源的負極與乙電極相連,故D錯誤。13.C按照排布規(guī)律,前3周期,一側的相同位置的元素位于同一主族,比如B和Al同主族,均在H的左側,均處于棱形的頂部空格內(nèi)。則可知X、Y同主族,且X為N,Y為P,Z為O。到了第四周期,出現(xiàn)灰色空格,填充副族元素,如Se。按照圖示,白格填充的為主族元素和稀有氣體元素,灰格填充的為副族元素,故A錯誤;X和Z可以形成NO、NO2、N2O5等氮氧化物,不止兩種,故B錯誤;X的最高價氧化物對應的水化物為HNO3,Y的最高價氧化物對應的水化物為H3PO4,同主族元素,同上到下非金屬性減弱,非金屬性越強,最高價氧化物對應的水化物的酸性越強,則酸性:HNO3>H3PO4,故C正確;非金屬性越強,氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強,同主族元素,同上到下非金屬性減弱,同周期元素,從左到右非金屬性增強,則非金屬性排序為O>N>P,氫化物穩(wěn)定性最強的是Z的氫化物H2O,故D錯誤。14.A根據(jù)流程可知,電解飽和氯化鈉溶液,生成的氯氣和氫氧化鈉反應生成氯酸鈉溶液,通氣體Y、空氣和X酸還原氯酸鈉溶液生成二氧化氯,則氣體Y具有還原性,再用雙氧水、氫氧化鈉吸收反應生成的二氧化氯,過濾得亞氯酸鈉(NaClO2)溶液,通過蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶得到亞氯酸鈉晶體。電解飽和氯化鈉溶液,陽極Cl發(fā)生氧化反應生成氯氣,氯氣和陰極生成的氫氧化鈉繼續(xù)反應生成氯酸鈉溶液,陰極H+發(fā)生還原反應生成氫氣,故A錯誤;吸收塔內(nèi)用雙氧水、氫氧化鈉吸收反應生成的二氧化氯,因為溫度過高,雙氧水會分解,則吸收塔內(nèi)的溫度不宜過高,故B正確;通氣體Y、空氣和X酸還原氯酸鈉溶液生成二氧化氯,則氣體Y具有還原性,故C正確;吸收塔內(nèi)用雙氧水、氫氧化鈉吸收反應生成的二氧化氯,離子反應為H2O2+2OH+2ClO22ClO2-+O2+2H215.CNa2Cr2O7在酸性條件下能氧化正丁醛,為防止生成的正丁醛被氧化,所以將酸化的Na2Cr2O7溶液逐滴加入正丁醇中,故A正確;由反應物和產(chǎn)物的沸點數(shù)據(jù)可知,溫度計1保持在90～95℃,既可保證正丁醛及時蒸出,又可盡量避免其被進一步氧化,溫度計2示數(shù)在76℃左右時,收集產(chǎn)物為正丁醛,故B正確;正丁醇能與鈉反應,但粗正丁醛中含有水,水可以與鈉反應,所以無法檢驗粗正丁醛中是否含有正丁醇,故C不正確;粗正丁醛中含有水、正丁醇,向粗正丁醛中加入CaCl2固體,過濾,可除去水,然后利用正丁醇與正丁醛的沸點差異進行蒸餾,從而得到純正丁醛,故D正確。16.D根據(jù)圖像可知:混合溶液中開始滴加NaOH溶液時,溶液pH≈2,幾乎等于H2SO4溶液的pH,隨著NaOH溶液的滴加,溶液pH變化不大,當?shù)渭又?00s時,產(chǎn)生滴定突躍,此時溶液pH≈5,等于CuSO4溶液的pH,說明此時發(fā)生反應為H2SO4+2NaOHNa2SO4+2H2O,即在前100s內(nèi)發(fā)生酸堿中和反應,在100～200s內(nèi)發(fā)生反應:Cu2++2OHCu(OH)2↓,在時間大于或等于200s時,該反應沉淀完全,發(fā)生滴定突躍,在200s以后w段的溶液中,處于Cu(OH)2的沉淀溶解平衡階段,溶液中c(H+)幾乎不變。根據(jù)上述分析可知:在p點階段發(fā)生反應:H++OHH2O;在q點階段發(fā)生反應:Cu2++2OHCu(OH)2↓,在w段發(fā)生滴定突躍,Cu2+滴定達到沉淀溶解平衡階段,所以三個時點的溶液中Cu2+的濃度關系:p>q>w,故A正確;w點時溶液中溶質(zhì)為Na2SO4及難溶性Cu(OH)2的飽和溶液,根據(jù)Na2SO42Na++SO42-及Cu(OH)2是難溶性物質(zhì),但其溶解電離產(chǎn)生的離子濃度遠大于水電離產(chǎn)生的離子濃度,所以此時溶液中微粒濃度關系為c(Na+)>c(SO42-)>c(Cu2+)>c(H+),故B正確;根據(jù)滴定時溶液的pH變化,結合單獨滴加NaOH溶液時的pH圖像可知:混合溶液中滴加NaOH溶液,硫酸先于硫酸銅發(fā)生反應,故C正確;q點時溶液中含Na2SO4、CuSO4及H2O,根據(jù)電荷守恒可得離子濃度:2c(SO42-)+c(OH)=2c(Cu2+)+c(H17.解析:用濃HCl和MnO2反應制備Cl2,其中混有揮發(fā)出來的HCl,要用飽和食鹽水除去,然后利用Cl2的強氧化性在堿性條件下將Bi(OH)3氧化成NaBiO3;利用Mn2+的還原性將NaBiO3還原,而Mn2+被氧化成MnO4-來檢驗NaBiO3的氧化性;實驗結束后Cl2有毒,要除去,做法是加入三頸燒瓶中的NaOH溶液,使其和氯氣反應;NaBiO3純度的檢測利用NaBiO3和Mn2+反應生成MnO4-,MnO4-再和草酸反應來測定,找到NaBiO(1)除去氯氣中混有的HCl,用飽和食鹽水。(2)反應物為Bi(OH)3、Cl2和NaOH,+3價的Bi被氧化成NaBiO3,Cl2被還原成Cl,根據(jù)原子守恒知還有水生成,所以反應的離子方程式為Bi(OH)3+3OH+Na++Cl2NaBiO3+2Cl+3H2O。(3)C中反應已經(jīng)完成,則白色的Bi(OH)3全部變?yōu)辄S色的NaBiO3。(4)由題圖可知,關閉K1、K3,打開K2可使NaOH溶液流下與氯氣反應。(5)由題意知NaBiO3不溶于冷水,接下來的操作應盡可能在冰水中操作即可,操作為在冰水中冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥。(6)①往待測液中加入鉍酸鈉晶體,加硫酸酸化,溶液變?yōu)樽霞t色,證明待測液中存在Mn2+,說明鉍酸鈉將Mn2+氧化成MnO4-,因為是酸性條件,所以鉍酸鈉被還原成Bi3+,則離子方程式為5NaBiO3+2Mn2++14H+5Bi3++2MnO5Na++7H2O;②由題意可知,Mn2+過量,鉍酸鈉少量,過量的Mn2+和MnO4-發(fā)生反應生成了黑色的MnO2,反應的離子方程式為3Mn2++2MnO4-+2H2O5MnO2(7)根據(jù)得失電子守恒找出關系式為5NaBiO3～2MnO4-～5H2C2O5NaBiO3～5H2C2O41400g5molm(理論) cV×103mol解得m(理論)=0.28cVg,所以純度=0.28cVgw答案:(1)飽和食鹽水(2)Bi(OH)3+3OH+Na++Cl2NaBiO3+2Cl+3H2O(3)C中白色固體消失(或黃色不再加深)(4)關閉K1、K3,打開K2(5)在冰水中冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥(6)①5NaBiO3+2Mn2++14H+5Bi3++2MnO4-+5Na++7H2②3Mn2++2MnO4-+2H2O5MnO2↓+4H(7)280cV×10-3w×18.解析:廢舊磷酸鐵鋰電池的正極材料(含LiFePO4、石墨粉和鋁箔等)中加入氫氧化鈉溶液進行堿溶,鋁箔與氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉,過濾后得到濾液1,濾液1為偏鋁酸鈉溶液,過濾后的濾渣再加入過量濃硫酸進行酸溶,同時加入雙氧水,將亞鐵離子氧化為三價鐵離子,并進行多次循環(huán),確保亞鐵離子全部轉化,再進行過濾得到濾渣2和濾液2,濾渣2為石墨粉,濾液2主要含有Fe3+、Li+、H2PO4-和SO42-,向濾液2加入碳酸鈉溶液,Fe3+(1)根據(jù)分析,“溶浸1”中鋁溶解的化學方程式為2Al+2H2O+2NaOH2NaAlO2+3H2↑。(2)“溶浸2”為LiFePO4與過量濃硫酸進行酸溶,同時加入雙氧水,將亞鐵離子氧化為三價鐵離子,離子方程式為2LiFePO4+H2O2+6H+2Li++2Fe3++2H2PO4-+2H(3)根據(jù)分析,“濾渣2”的主要成分是石墨。(4)“濾液2”循環(huán)兩次的目的是提高浸出液的濃度或提高雙氧水和硫酸的利用率等。(5)“沉鐵、磷”時,析出FePO4沉淀,反應的離子方程式為Fe3++H2PO4CO32-FePO4↓+CO2↑+H2O;實驗中,鐵、磷的沉淀率結果如題圖所示,碳酸鈉濃度大于30%后,鐵沉淀率仍然升高,磷沉淀率明顯降低,其可能原因是Na2CO3水解產(chǎn)生的c(OH)增大,與Fe3+結合生成Fe(OH)3沉淀,而使留在溶液中的P(6)“沉淀轉化”反應:FePO4+3OHFe(OH)3+PO43-,K=c(PO43-)(7)結合題給表格數(shù)據(jù),碳酸鋰的溶解度遠小于氫氧化鋰,為了充分沉淀,“沉鋰”時所用的X應為碳酸鈉,60～80℃左右溶解度較小,故選D。答案:(1)2Al+2H2O+2NaOH2NaAlO2+3H2↑(2)216H+22Fe3+22(3)石墨(4)提高浸出液的濃度(或提高雙氧水和硫酸的利用率等其他合理答案)(5)Fe3++H2PO4-+CO32-FePO4↓+CONa2CO3水解產(chǎn)生的c(OH)增大,與Fe3+結合生成Fe(OH)3沉淀,而使留在溶液中的PO4(6)K=c(PO43-)c319.解析:(1)①設NO的鍵能為xkJ·mol1,反應2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)的ΔH=(1076×2+2x)kJ·mol1(745×2×2+945)kJ·mol1=746kJ·mol1,解得x=513.5,故NO的鍵能為513.5kJ·mol1;②該反應為氣體體積縮小的放熱反應,若提高NO的平衡轉化率,需要使平衡正向移動,采取的措施有:增大壓強、降低溫度、增大CO與NO的投料比等。(2)①該反應是放熱反應,升高溫度不利于反應向右進行,會使平衡常數(shù)減小,曲線a符合此特點;②由題圖可知,當溫度在T2時,H2的轉化率最高。溫度越高反應速率越大,在相同時間內(nèi)達到平衡狀態(tài)前,H2的轉化率最高,但達到平衡狀態(tài)后繼續(xù)升溫,反應會向逆反應方向移動,導致H2的轉化率降低,故b點為平衡狀態(tài);CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)初始(mol) 2 3 0 0轉化(mol) 0.8 3×80% 0.8 0.8平衡(mol) 1.2 0.6 0.8 0.8同溫同體積時壓強之比等于物質(zhì)的量之比,故b點時對應的壓強與反應開始時的壓強比為3.4∶5.0=17∶25。(3)①NH3與NO2反應生成N2的化學方程式為8NH3+6NO27N2+12H2O,該反應中生成7molN2時,轉移電子的物質(zhì)的量為24mol,因此生成1molN2時轉移電子的物質(zhì)的量為247×1mol=247②在一定溫度范圍內(nèi)催化劑活性較大,超過溫度范圍,催化劑活性降低,由題圖可知迅速上升段是催化劑活性隨溫度升高而增大,與溫度升高共同使NOx的去除率增大;上升階段緩慢主要是溫度升高引起的NOx的去除率增大,但催化劑活性降低;在一定溫度和催化劑存在的條件下,氨氣能催化氧化生成NO,當溫度高于380℃時,NOx的去除率下降的原因可能是氨氣在該反應條件下與氧氣反應生成NO。答案:(1)①513.5②增大壓強、降低溫度、增大CO與NO的投料比(2)①a