内容发布更新时间 : 2024/12/22 22:51:59星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
以无法计算微粒数目,故B错误;C项,钠与水也可以反应生成氢气,故C错误;D项,非标准状况下,11.2LCl2的物质的量不一定是0.5mol,故D错误。
11.用0.1 mol·L-1 NaOH溶液滴定20 mL 0.1 mol·L-1 H2SO3溶液,所得滴定曲线如图所示(忽略混合时溶液体积的变化)。下列叙述不正确的是 ...
A.Ka2(H2SO3)的数量级为10-8
B.若滴定到第一、二反应终点,应该分别用甲基橙和本酚酞作指示剂 D.图中Y点对应的溶液中:3c(SO32-)=c(Na+)+c(H+)-c(OH-) C.图中溶液中水的电离程度:W<X<Y<Z<M 【答案】D
【解析】用0.1mol/LNaOH溶液滴定40mL0.1mol/LH2SO4溶液,由于H2SO3是二元酸,滴定过程中存在两个化学计量点,滴定反应为:NaOH+H2SO3═NaHSO3+H2O,NaHSO3+NaOH═Na2SO3+H2O,完全滴定需要消耗NaOH溶液的体积为80mL,结合溶液中的守恒思想分析判断。A项,由图像可知,当溶液中c(HSO3-)= c(SO3)时,此时pH=7.19,即c(H+)=10-7.19mol/L,则H2SO3的Ka2=
2-
c(SO32-)c?H??c(HSO3)?=c(H+),所
10-7.19,Ka2(H2SO3)的数量级为10-8,故A正确;B项,第一反应终点时,溶液中恰好存以H2SO3的Ka2=1×
在NaHSO3,根据图像,此时溶液pH=4.25,甲基橙的变色范围为3.1~4.4,可用甲基橙作指示剂,第二反应终点时,溶液中恰好存在Na2SO3,根据图像,此时溶液pH=9.86,甲基橙的变色范围为8.0~10.0,可用酚酞作指示剂,故B正确;C项,根据图像,Y点溶液中c(HSO3-)=c(SO32-),根据电荷守恒,
c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HSO3-)+2c(SO32-),由于c(HSO3-)=c(SO32-),所以3c(SO32-)=c(Na+)+c(H+)-c(OH-),故C正确;D项,随着NaOH溶液的不断加入,溶液中的酸性减弱,碱性增加,水的电离程度增大,当达到Z点为第二反应终点,此时溶液中恰好存在Na2SO3,水的电离程度达到最大,到了M点,NaOH溶液过量,抑制了水的电离,故D错误。故选D。
12.一种将燃料电池与电解池组合制备KMnO4的装置如图所示(电极甲、乙、丙、丁均为惰性电极)。该装置工作时,下列说法不正确的是 ...
A.甲为正极,丙为阴极
B.丁极的电极反应式为MnO42――e-===MnO4- C.KOH溶液的质量分数:c%>a%>b%
D.标准状况下,甲电极上每消耗22.4L气体时,理论上有4molK+移入阴极区 【答案】C
【解析】A项,通入氧气的电极为电池的正极,与电源正极相连的一极为电解池阳极,所以丙是阴极,
--
故A正确;B项,丁是电解池阳极,MnO42―失电子被氧化为MnO4,电极反应式是MnO42――e===MnO4-
C项,,故B正确;丙电极上的反应是2H2O+2e-=2OH-+H2↑,电极甲的电极反应式是O2+2H2O+4e-=4OH-,
乙电极的电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O,根据溶液流动方向,c%>b%>a%,故C错误;D项, 标准状况下,甲电极上每消耗22.4L氧气时,转移4mol电子,所以理论上有4molK+移入阴极区,故D正确。故选C。
13.X、Y、Z、W为原子序数递增的4种短周期元素,其中Y、Z为金属元素。X、Y、Z、W的最高价氧化物对应的水化物甲、乙、丙、丁之间存在如图所示反应关系(图中“一”相连的两种物质能发生反应)。下列判断正确的是
A.X是元素周期表中非金属性最强的元素 B.Z冶炼可通过电解其氯化物的方式获得 C.4种原子中,Y离子半径最小 D.W的阴离子可能促进水的电离
【答案】D
【解析】Y、Z为金属元素,对应的最高价氧化物对应的水化物可发生反应,则应为氢氧化铝和氢氧化钠的反应,可知Y为Na、Z为Al,乙为NaOH,丙为Al(OH)3,X应为N,甲为HNO3,W可为为S、Cl,则丁可能为H2SO4、HClO4。由以上分析可知X为N、Y为Na、Z为Al、W为S或Cl,甲为HNO3,乙为NaOH,丙为Al(OH)3,丁为H2SO4或HClO4。A项,X为N,元素周期表中非金属性最强的元素为F,故A错误;B项,Z为Al,位于周期表第三周期ⅢA族,故B错误;C项,4种原子中,半径最小的为N,Y为Na,原子半径最大,故C错误;D项,如W为S,对应的离子为S2-,水解呈碱性,可促进水的电离,故D正确;故选D。
第Ⅱ卷 (非选择题 共58分)
二、必做题(本题共3小题,共43分。每个试题考生都必须作答)
26.(14分)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,可用作食品保鲜剂(不直接加入食品中,安全、卫生),还可用于纸浆、肥皂等的漂白剂。Na2S2O4易溶于水,难溶于乙醇。在碱性介质中较稳定,在空气中易被氧化。回答下列问题:
(1)Na2S2O4用于保鲜剂时能去除O2,先生成Na2SO3并缓慢释放SO2,该反应的化学方程式为________。 (2)锌粉法制备Na2S2O4的工艺流程如图所示:
①实验室可用浓硫酸和亚硫酸钠反应制取SO2,并希望能控制反应速度,图中可选用的发生装置是________(填字母)。
②工业上常将锌块进行预处理得到锌粉—水悬浊液,其目的是_______。步骤Ⅱ中发生反应的化学方程式为___。
③在步骤.中得到的Na2S2O4固体要用乙醇洗涤,其优点是_______。
(3)目前,我国普遍采用甲酸钠法生产连二亚硫酸钠,其原理是先将HCOONa和烧碱加人乙 醇水溶液液中,然后通入SO2发生反应,有CO2气体放出,总反应的化学方程式是___________。
(4)连二亚硫酸钠的分析检测。铁氰化钾法:铁氰化钾K3[Fe(CN)6]是一种比较弱的氧化剂,其具有强氧
化剂所没有的选择性氧化性,能将S2O42-氧化为SO32-,[Fe(CN)6]3-还原为[Fe(CN)6]4-。取50.00mLNa2S2O4样品溶液,用0.02mol?L-1的K3[Fe(CN)6]标准液滴定至终点,消耗10.00mL。该样品中Na2S2O4的含量为_______g?L-1。(以SO2计)
【答案】(1)2Na2S2O4+O2=2Na2SO3+2SO2 (2分)
(2)ad(2分) 增大锌粉的表面积,加快反应速率(2分) ZnS2O4+Na2CO3=Na2S2O4+ZnCO3↓(2分)
除去晶体表面的水分,并减少Na2S2O4的溶解损失(2分)
(3)HCOONa+NaOH+2SO2=Na2S2O4+CO2+H2O(2分) (4)0.256(2分)
【解析】(1) Na2S2O4与O2生成Na2SO3和SO2,反应方程式为2Na2S2O4+O2=2Na2SO3+2SO2;(2)①浓硫SO2、H2O,H2SO4+Na2SO3=Na2SO4+SO2↑+H2O;酸与Na2SO3发生复分解反应产生Na2SO4、反应方程式为:a项,反应不需要加热,Na2SO3是细小晶体,通过控制分液漏斗的活塞控制反应速率,装置a合理;b项,不能控制反应速率,且浓硫酸具有吸水性,长颈漏斗容易导致浓硫酸稀释,b不合理;c项,浓硫酸与盐的反应放出大量的热,会导致集气瓶炸裂,c不合理;d项,通过控制分液漏斗的活塞控制反应速率,上下联通的导气管会使浓硫酸上下气体压强一致,便于浓硫酸顺利滴下,装置d合理;故合理选项是ad;②工业上常将锌块进行预处理得到锌粉—水悬浊液,其目的是增大锌粉的表面积,加快反应速率。根据流程图可知步骤Ⅱ中发生复分解反应的化学方程式为ZnS2O4+Na2CO3=Na2S2O4+ZnCO3↓;③Na2S2O4易溶于水,难溶于乙醇,用乙醇洗涤,既能除去晶体表面的水分,并减少Na2S2O4的溶解损失;(3)目前,我国普遍采用甲酸钠法生产连二亚硫酸钠,其原理是先将HCOONa和烧碱加入乙 醇水溶液液中,然后通入SO2发生反应,产生Na2S2O4,同时有CO2气体放出和水生成,总反应的化学方程式是
HCOONa+NaOH+2SO2=Na2S2O4+CO2+H2O。(4)根据氧化还原反应中电子转移数目相等可知两种物质的反应2K3[Fe(CN)6] ~~Na2S2O4,n{K3[Fe(CN)6]}=0.02mol/L×0.01L=2×10-4mol,10-4mol,关系为:则n(Na2S2O4)=1×10-4mol÷0.05L=2×10-3mol/L,根据S元素守恒,该样品中溶液的体积是50mL=0.05L,所以c(Na2S2O4)= 1×
Na2S2O4的含量以SO2计为:2×10-3mol/L ×2×64g/mol=0.256g?L-1。
27.(14分) 软锰矿(主要成分为MnO2,还含有少量的Fe2O3、FeO、Al2O3和SiO2)为原料制备马日夫盐[Mn(H2PO4)2·2H2O(磷酸二氢锰)]的主要工艺流程如图:
(1)用MnO2“氧化”时发生反应的离子方程式为________________________。
(2)如何检验“沉锰”己完成___________________________________。
(3)铁离子的萃取率与接触时间和溶液的pH之间的关系如图1、2所示,则应选择的接触时间为_______;pH>1.7,铁离子的萃取率急剧下降的原因可能为____________________。
(4)结合图3的溶解度曲线,请补充完整由浸锰得到的溶液制备MnSO4·H2O的实验方案:边搅拌边向溶液中滴加适量的双氧水,再向滤液中加入MnCO3粉末调节溶液的pH范围为_________,过滤洗涤,将滤液H2O,与洗涤液合并,控制温度在80℃~90℃之间蒸发浓缩、______________,(填操作名称)得到MnSO4·[已知该溶液中pH=7.8时Mn(OH)2开始用80℃~90℃的蒸馏水洗涤2~3次,放在真空干燥箱中低温干燥。沉淀:pH=5.0时Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀完全,pH=8.8时Fe(OH)2沉淀完全]。
【答案】(1)2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O(2分)
(2)在上层清液中继续滴加Na2CO3溶液,若无沉淀生成则说明沉锰已经完成(3分) (3)60min(2分) pH>1.7时铁离子水解生成Fe(OH)3沉淀 (2分) (4)5.0≤pH<7.8(3分) 趁热过滤(2分)
【解析】软锰矿(主要成分为MnO2,还含有少量的Fe2O3、FeO、Al2O3和SiO2)用硫酸和二氧化硫进行酸溶转化为Fe2+、Fe3+、Al3+、Mn2+ SO42-,过滤后得到的滤液中含有Fe2+、Fe3+、Al3+、Mn2+ SO42-,由于SiO2不与硫酸反应,则滤渣1主要含有SiO2,向滤液中加入二氧化锰,主要作用是将滤液中的二价铁离子氧化为三价铁离子,二氧化锰自身转变为锰离子,方便杂质离子除去,再向滤液中加入有机萃取剂,将滤液中的三价铁离子转到有机萃取剂中,此时滤液中还有Al3+、Mn2+ SO42-,为确保三价铁离子除干净,同时把铝离子除净,但又不能减少滤液中锰离子的量,将调节溶液PH值调节为5到7.8之间,可将滤液中可能残留的三价铁和铝离子,全部转化为氢氧化铁和氢氧化铝沉淀。再加入碳酸钠,将锰离子转变为碳酸锰沉(1)“氧化”时酸性溶液中二氧化锰与亚铁离子反应生成三价铁离子,淀,再用磷酸溶解,最后得到马日夫盐。离子方程式为2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O;(2)若锰离子全部沉淀,那么溶液中再加入碳酸钠就不会产生沉淀,因此检验方法为在上层清液中继续滴加Na2CO3溶液,若无沉淀生成则说明沉锰已经完成;(3)如图一所示,当接触60分钟时,萃取率达到最大,当pH>1.7时,Fe3+会发生水解转化为氢氧化铁沉淀,导H2O,要将杂质离子处理干净,当PH=5时铁离子完全沉致铁离子萃取率降低;(4)实验目的是制备MnSO4·
淀,结合已知条件溶液中pH=7.8时Mn(OH)2开始沉淀,溶液中锰离子的量就会减少,因此溶液的PH控制