北京市昌平区昌平区第一中学2020届高三下学期第三次模拟考试化学试题 Word版含解析
高考前适应性练习化学试卷
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
2.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试题相应的位置。
3.全部答案在答题卡上完成,答在本试题上无效。
4.考试结束后,将本试题和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5
第Ⅰ卷(选择题共 42 分)
共 14 小题,每小题 3 分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 垃圾分类有利于资源回收利用。下列垃圾归类不合理的是
A
B
C
D
垃圾
废易拉罐
废塑料瓶
废荧光灯管
不可再生废纸
垃圾分类
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.可回收物主要包括废纸、塑料、玻璃、金属和布料五大类,故废旧易拉罐属于可回收垃圾,A正确,不合题意;
B.可回收物主要包括废纸、塑料、玻璃、金属和布料五大类,废塑料属于可回收垃圾,B错误,符合题意;
C.有害垃圾含有对人体健康有害的重金属
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、有毒的物质或者对环境造成现实危害或者潜在危害的废弃物。包括电池、荧光灯管、灯泡、水银温度计、油漆桶、部分家电、过期药品、过期化妆品等,故废荧光灯管属于有害垃圾,C正确,不合题意;
D.不可回收垃圾不属于可回收物,但废纸可以燃烧,故不可回收废纸属于可燃垃圾,D正确,不合题意;
故答案为:B。
2. 下列关于自然界中氮循环(如图)的说法不正确的是:
A. 氮元素均被氧化
B. 工业合成氨属于人工固氮
C. 含氮无机物和含氮有机物可相互转化
D. 碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环
【答案】A
【解析】
【详解】A.硝酸盐中氮元素的化合价为+5价,被细菌分解变成大气中氮单质,氮元素由+5→0,属于被还原,故A错误;
B.工业合成氨是将N2与H2在一定条件下反应生成NH3,属于人工固氮,故B正确;
C.氮循环中铵盐和蛋白质可相互转化,铵盐属于无机物,蛋白质属于有机物,含氮无机物和含氮有机物可相互转化,故C正确;
D.碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环,如蛋白质的制造需要碳元素,又如N2在放电条件下与O2直接化合生成无色且不溶于水的一氧化氮气体,N2+O22NO,氧元素参与,二氧化氮易与水反应生成硝酸(HN03)和一氧化氮,3NO2+H2O=2HNO3+NO,氢元素参加,故D正确;
故选A。
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3. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 乙烯的比例模型:
B. 质量数为16的O原子:16O
C. 氯离子的结构示意图:
D. CO2的电子式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙烯分子中两个C原子形成共价双键,每个C原子与两个H原子形成两个共价键,分子中6个原子位于同一平面上,由于原子半径C>H,所以该分子比例模型为,A正确;
B. 质量数为16的O原子:16O,B 错误;
C.Cl原子获得1个电子变为Cl-,最外层有8个电子,结构简式为:,C错误;
D. CO2分子中C原子与2个O原子形成四对共用电子对,其电子式:,D错误;
故合理选项是A。
4. 糖类、油脂和蛋白质是人类所需的重要营养物质。下列叙述正确的是
A. 葡萄糖和麦芽糖互为同分异构体 B. 淀粉水解的最终产物是葡萄糖
C. 油脂是高分子化合物 D. 鸡蛋清遇醋酸铅溶液发生盐析
【答案】B
【解析】
【详解】A.葡萄糖的分子式为C6H12O6,而麦芽糖分子式为C12H22O11,故二者不互为同分异构体,A错误;
B.淀粉水解最终产物是葡萄糖,B正确;
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C.油脂的相对分子质量不超过1000,故不是高分子化合物,C错误;
D.由于醋酸铅为重金属盐,故鸡蛋清遇醋酸铅溶液发生变性,D错误;
故答案为:B。
5. 过氧化钠常用作供氧剂:2Na2O2+2CO2= Na2CO3+O2。用 NA 表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A. 室温下,22.4 L CO2 中所含原子总数为 3 NA
B. 78 g Na2O2 中含有阴离子的数目为 NA
C. 上述反应,生成 1 molO2 转移电子的数目为 4NA
D. 1L1mol/LNa2CO3 溶液中 CO离子的数目为NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.室温下并不是标准状况,22.4 L CO2中所含原子总数小于3 NA,A错误;
B.Na2O2中含有Na+和,故78 g Na2O2中含有阴离子的数目为NA,B正确;
C.上述反应中,Na2O2中O由-1价转化为0价,故生成 1 molO2 转移电子的数目为2NA,C错误;
D.由于CO在溶液中将发生水解,故1L1mol/LNa2CO3 溶液中 CO离子的数目小于NA,D错误;
故答案为:B。
6. 已知33As、35Br位于同一周期,下列关系正确的是
A. 原子半径:As>Cl>P B. 热稳定性:HCl>AsH3>HBr
C. 还原性:As3->S2->Cl- D. 酸性:H3AsO4>H2SO4>H3PO4
【答案】C
【解析】
【详解】A.原子半径大小顺序是As>P>Cl,故A错误;
B.非金属性越强,其气态氢化物的稳定性越强,则热稳定性:HCl>HBr>AsH3,故B错误;
C.单质的氧化性Cl2>S>As,所以阴离子的还原性:As3﹣>S2﹣>Cl﹣,故C正确;
D.非金属性越强,其最高价含氧酸的酸性越强,则酸性H2SO4>H3PO4>H3AsO4,故D错误;
故选C.
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7. 下列解释实验现象的反应方程式不正确的是
A. 切开的金属 Na 暴露在空气中,光亮表面逐渐变暗:4Na+O2=2Na2O
B. 向 AgCl 悬浊液中滴加 Na2S 溶液,白色沉淀变为黑色:2AgCl(s)+S2–(aq)= Ag2S(s)+2Cl–(aq)
C. 向 Na2CO3 溶液中滴入酚酞,溶液变红: CO+2H2OH2CO3+2OH–
D. 向NaHSO4溶液中逐滴加入 Ba(OH)2 溶液恰好至溶液呈中性: H++SO+Ba2++OH–=BaSO4↓+H2O
【答案】CD
【解析】
【详解】A.切开的金属 Na 暴露在空气中,光亮表面失去金属光泽生成白色的Na2O而逐渐变暗:4Na+O2=2Na2O,A正确;
B.向AgCl悬浊液中滴加Na2S溶液,白色沉淀变为黑色:2AgCl(s)+S2–(aq)=Ag2S(s)+2Cl–(aq),B正确;
C.向Na2CO3溶液中滴入酚酞,溶液变红是由于CO水解而呈碱性,由于碳酸是多元弱酸,故碳酸根的水解反应为分步进行,以第一步为主,故正确CO+H2O +OH–,C错误;
D.向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液恰好至溶液呈中性: 2H++SO+Ba2++2OH–=BaSO4↓+2H2O,D错误;
故答案为:CD。
8. 下列试验中,所选装置不合理的是
A. 分离Na2CO3溶液和CH3COOC2H5,选④
B. 用CC14提取碘水中的碘,选③
C. 用FeC12,溶液吸收C12,选⑤
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D. 粗盐提纯,选①和②
【答案】A
【解析】
【分析】
由图可知,①②③④⑤分别为过滤、蒸发、萃取(或分液)、蒸馏、洗气装置。
【详解】A.Na2CO3溶液和CH3COOC2H5分层,则选择③,故A错误;
B.碘不易溶于水,易溶于四氯化碳,则用CCl4萃取碘水中的碘,选③,故B正确;
C.氯化亚铁和氯气反应生成氯化铁,则选⑤长进短出可吸收,故C正确;
D.粗盐提纯,需要溶解后过滤、蒸发得到NaCl,则选①和②,故D正确;
故选A。
【点晴】解答综合性实验设计与评价题的基本流程:原理→反应物质→仪器装置→现象→结论→作用意义→联想。主要从以下几个方面考虑:①实验原理是否正确、可行;②实验操作是否完全、合理; ③实验步骤是否简单、方便;④实验效果是否明显等。⑤反应原料是否易得、安全、无毒;⑥反应速率较快;⑦原料利用率以及合成物质的产率是否较高;⑧合成过程是否造成环境污染。⑨有无化学安全隐患,如倒吸、爆炸、吸水、泄漏、着火、溅液、破损等。
9. 某消毒液的主要成分为 NaClO,还含有一定量的 NaOH。下列说法不合理的是
A. 该消毒液可用 NaOH 溶液吸收 Cl2制备
B. 用 pH 试纸测得该消毒液 pH 约为 12
C. 该消毒液与洁厕灵(主要成分为 HCl)混用,产生有毒气体
D. 该消毒液加白醋生成 HClO,可增强漂白作用
【答案】B
【解析】
【详解】A.该消毒液主要成分是NaClO、还含有一定量的NaOH,故可用NaOH溶液吸收Cl2制备,反应为:2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O,A正确;
B.由于NaClO具有强氧化性,故用 pH 试纸测量时,pH试纸最终变为白色,故不能用pH试纸测得该消毒液 pH 约为 12,B错误;
C.该消毒液主要成分为NaClO与洁厕灵(主要成分为 HCl)混用,将发生反应:
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NaClO+2HCl=NaCl+Cl2+H2O,产生有毒气体Cl2,C正确;
D.该消毒液主要成分为NaClO,加白醋发生反应:CH3COOH+NaClO=CH3COONa+HClO,生成 HClO,可增强漂白作用,D正确;
故答案为:B。
10. 合成导电高分子材料 PPV 的反应:
n+n+(2n-1)HI
下列说法正确的是( )
A. 合成 PPV 反应为加聚反应
B. PPV 与聚苯乙烯具有相同的重复结构单元
C. 和苯乙烯互为同系物
D. 通过质谱法测定 PPV 的平均相对分子质量,可得其聚合度
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题干反应方程式可知,合成PPV的反应为缩聚反应,A错误;
B.由题干图可知,合成PPV的反应为缩聚反应,而不是加聚反应,PPV的重复结构单元为,聚苯乙烯的重复结构单元为,二者不相同,B错误;
C.同系物是指结构相似,组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质,故和苯乙烯不互为同系物,C错误;
D.质谱仪能记录分子离子、碎片离子的相对质量,质谱图中数值最大的即是该分子的相对分子质量,可得其聚合度,D正确;
故答案为:D。
11. 用下图装置(夹持、加热装置已略)进行实验,有②中现象,不能证实①中反应发生的是( )
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①中实验
②中现象
A
铁粉与水蒸气加热
肥皂水冒泡
B
加热NH4Cl和Ca(OH)2混合物
酚酞溶液变红
C
NaHCO3固体受热分解
澄清石灰水变浑浊
D
石蜡油在碎瓷片上受热分解
Br2的CCl4溶液褪色
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.加热过程中的热空气、铁和水蒸气反应生成的氢气都能使肥皂水冒泡,所以肥皂水冒泡该反应不一定发生,故A错误;
B.NH4Cl+Ca(OH)2NH3↑+CaCl2+H2O、NH3+H2O⇌NH3.H2O⇌NH4++OH﹣,氨水溶液呈碱性,所以能使酚酞试液变红色,故B正确;
C.2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,如果②中澄清石灰水变浑浊,则①中一定发生反应,故C正确;
D.溴的四氯化碳褪色说明有不饱和烃生成,所以①中一定发生化学反应,故D正确;
故选A。
12. 常温下,用0.1mol/LKOH溶液滴定10mL0.1mol/LHA溶液的滴定曲线如图所示。下列说法不正确的是( )
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A. a点pH约为3,可以判断HA是弱酸
B. b点溶液:c(A-)>c(K+)>c(HA)>c(H+)>c(OH-)
C. c点溶液:c(K+)=c(A-)
D. 水的电离程度:c点>d点
【答案】D
【解析】
【详解】A.a点为0.1mol/LHA溶液,若是强酸,pH=1,但pH约为3,HA是弱酸,A正确;
B.b点溶液中溶质为等物质的量的KA和HA,溶液显酸性,离子浓度关系为:c(A-)>c(K+)>c(HA)>c(H+)>c(OH-),B正确;
C.c点溶液的pH=7,c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒,c(K+)=c(A-),C正确;
D.c点溶液的pH=7,溶质为HA和KA,HA抑制水的电离,d点溶液的溶质为KA,KA促进水的电离,水的电离程度:c点
H+ > Na+
B. 对比①③可知,阳极放电顺序是:Cl- > OH- > SO42-
C. 对比③④可知,阳极是铜时,会先于溶液中的离子放电
D 对比①⑤可知,电解得到金属只能用熔融态,不能用水溶液
【答案】D
【解析】
【详解】A、①中阳离子是Cu2+和H+,阴极产物是Cu,放电顺序是Cu2+>H+,②中阳离子是Na+和H+,阴极产物是H2,放电顺序是H+>Na+,综上所述,放电顺序是Cu2+>H+>Na+,故A说法正确;
B、根据①知道,离子放电顺序是:Cl->OH-,根据③知道离子放电顺序是:OH->SO42-,故B说法正确;
C、电解池的阳极若是活泼电极,则金属电极本身失电子,发生氧化反应,对比③④可知,阳极是铜时,会先于溶液中的离子放电,故C说法正确;
D、①⑤用到的电解质成分不一样,铜离子优先于钠离子放电,但是电解得到金属不一定只能用熔融态,电解氯化铜溶液也是得到金属铜,故D说法错误;
故答案选D。
14. 向20 mL 0.40 mol/L H2O2溶液中加入少量KI溶液:ⅰ.H2O2+I-=H2O+IO﹣;ⅱ.H2O2+IO﹣= H2O+O2↑+ I﹣。H2O2分解反应过程中能量变化和不同时刻测得生成O2的体积(已折算标准状况)如下。
t/min
0
5
10
15
20
V(O2)/mL
0.0
12.6
20.16
28.0
32.7
下列判断不正确的是
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A. 从图中可以看出,KI能增大H2O2的分解速率
B. 反应ⅰ是放热反应,反应ⅱ是吸热反应
C. 0~10 min的平均反应速率:v(H2O2)≈9.0×10-3 mol/(L·min)
D. H2O2在反应过程中既体现了氧化性,又体现了还原性
【答案】B
【解析】
【详解】A.从反应过程示意图可以看出KI能够降低反应的活化能,使反应速率大大加快,A正确;
B.根据图示可知反应i的生成物比反应物的能量高,为吸热反应;反应ii的反应物比生成物的能量高,是放热反应,B错误;
C.0~10 min内,反应产生O2的物质的量是n(O2)= 20.16×10-3L÷22.4L/mol=9.0×10-4mol,根据方程式2H2O2=2H2O+O2↑可知△n(H2O2)=2×9.0×10-4mol=1.8×10-3mol,则v(H2O2)= (1.8×10-3mol)÷0.02L÷10min=9.0×10-3 mol/(L·min),C正确;
D.在反应i中H2O2的作用是氧化剂,在反应ii中是还原剂,所以在整个反应过程中既体现了氧化性,又体现了还原性,D正确;
故合理选项是B。
第II卷(解答题,共 58 分)
15. NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。
(1)NOx能形成酸雨,写出NO2转化为HNO3的化学方程式:__________________________。
(2)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如下:
①写出该反应的热化学方程式:_______________________________。
②随温度升高,该反应化学平衡常数的变化趋势是____。
(3)在汽车尾气系统中装置催化转化器,可有效降低NOx的排放。
①当尾气中空气不足时,NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式:______________________________
②当尾气中空气过量时,催化转化器中的金属氧化物吸收NOx生成盐。其吸收能力顺序如下:12MgO<20CaO<38SrO<56BaO。原因是___________________________________________,
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元素的金属性逐渐增强,金属氧化物对NOx的吸收能力逐渐增强。
(4)通过NOx传感器可监测NOx的含量,其工作原理示意图如下:
①Pt电极上发生的是________反应(填“氧化”或“还原”)
②写出NiO电极的电极反应式:______________________________________。
【答案】 (1). 3NO2+H2O=2HNO3+NO (2). N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+183 kJ·mol-1 (3). 增大 (4). 2CO+2NON2+2CO2 (5). 根据Mg、Ca、Sr和Ba的质子数,得知它们均为ⅡA族元素。同一主族的元素,从上到下,原子半径逐渐增大 (6). 还原 (7). NO+O2--2e-=NO2
【解析】
【详解】(1)二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,反应方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO,答案为:3NO2+H2O=2HNO3+NO;
(2)①该反应中的反应热=(945+498)kJ/mol-2×630kJ/mol=+183kJ/mol,所以其热化学反应方程式为:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+183 kJ•moL-1,答案为:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+183 kJ•moL-1;②该反应的正反应是吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,生成物浓度增大,反应物浓度减小,所以平衡常数增大,答案为:增大;
(3)①在催化剂条件下,一氧化碳被氧化生成二氧化碳,一氧化氮被还原生成氮气,所以其反应方程式为:2CO+2NON2+2CO2,答案为:2CO+2NON2+2CO2;②根据Mg、Ca、Sr和Ba的质子数,得知它们均为ⅡA族元素.同一主族的元素,从上到下,原子半径逐渐增大,原子半径越大,反应接触面积越大,则吸收能力越大,答案为:根据Mg、Ca、Sr和Ba的质子数,得知它们均为ⅡA族元素,同一主族的元素,从上到下,原子半径逐渐增大;
(4)①铂电极上氧气得电子生成氧离子而被还原,答案为:还原;②NiO电极上NO失电子和氧离子反应生成二氧化氮,所以电极反应式为:NO+O2--2e-=NO2,答案为:NO+O2--2e-=NO2.
16.
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有效控制大气温室气体浓度,推动绿色低碳发展,是人类可持续发展的重要战略之一,因此捕集、利用 CO2始终是科学研究的热点。
(1)新的研究表明,可以将 CO2转化为炭黑回收利用, 反应原理如图所示。
①碳在元素周期表中位置是__________。
②整个过程中 FeO 的作用是__________。
③写出 CO2转化为炭黑的总反应化学方程式__________。
(2)我国科学家用 Fe3(CO)12/ZSM-5 催化 CO2加氢合成低碳烯烃反应,所得产物含 CH4、C3H6、C4H8等副产物,反应过程如图。
催化剂中添加 Na、K、Cu 助剂后(助剂也起催化作用)可改变反应的选择性,在其他条件相同时, 添加不同助剂,经过相同时间后测得 CO2转化率和各产物的物质的量分数如下表。
助剂
CO2转化率
(%)
各产物在所有产物中的占比(%)
C2H4
C3H6
其他
Na
42.5
35.9
39.6
24.5
K
27.2
75.6
22.8
1.6
Cu
9.8
80.7
12.5
6.8
①欲提高单位时间内乙烯的产量,在 Fe3(CO)12/ZSM-5中添加_________助剂效果最好;
②加入助剂能提高单位时间内乙烯产量的根本原因是_________。
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【答案】 (1). 第二周期IVA族 (2). 做催化剂 (3). CO2C+O2 (4). K (5). 降低生成乙烯的反应所需要的活化能,加快乙烯生成速率,而对其他副反应几乎无影响
【解析】
【分析】
(1)①根据碳的原子序数6确定其位置;
②结合图示中氧化亚铁反应前后均存在分析作用;
③根据图示中二氧化碳为反应为最终产生碳单质和一氧化碳确定反应;
(2)①结合图表数据分析三种助剂对CO2转化率和乙烯在产物中的百分比分析;
②根据助剂起催化作用,结合催化剂在反应中的作用分析。
【详解】(1)①碳的原子序数6,有两个电子层,最外层电子数4,处于第二周期,IVA族,故答案为:第二周期IVA族;
②根据图示可知氧化亚铁反应前后均存在质量和化学性质均未改变,作催化剂,故答案为:做催化剂;
③根据图示中二氧化碳为反应为最终产生碳单质和一氧化碳,反应为CO2C+O2,故答案为:CO2C+O2;
(2)①结合图表数据分析可知加钠时CO2转化率最大,但乙烯在产物中百分比太低,副产物过多,加铜时乙烯在产物中的百分比最大,但CO2转化率却太低,综合考虑加K时转化率不算低,同时乙烯在产物中的百分比较高;故答案为:K;
②助剂本身也起催化作用,而催化剂在反应过程中可以降低反应的活化能,从而加快反应速率,因此助剂可以起到降低生成乙烯的反应所需要的活化能,加快乙烯生成速率,而对其他副反应几乎无影响,故答案为:降低生成乙烯的反应所需要的活化能,加快乙烯生成速率,而对其他副反应几乎无影响。
17. 可降解高分子材料 P 的结构为:
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下图是P的合成路线。
已知:+R3OH +R2OH
(1)B的结构简式是_______。
(2) 中的官能团名称是_______、_______。
(3)试剂 a是______。
(4)③的化学方程式是_____。
(5)⑥的反应类型是_____。
(6)当④中反应物以物质的量之比 1︰1 发生反应时,反应⑤的化学方程式是___。
【答案】 (1). BrCH2CH2Br (2). 碳碳双键或羧基 (3). 羧基或碳碳双键 (4). NaOH水溶液 (5). (6). 取代反应 (7).
【解析】
【分析】
由合成流程可知,A为CH2=CH2,A发生加成反应生成B为BrCH2CH2Br,B发生水解反应生成D为HOCH2CH2OH,D与2-甲基丙烯酸发生酯化反应生成E,故E为,④中发生信息中的交换反应生成F为,F反应生成,⑥为取代反应,最后合成高分子P,以此来解答。
【详解】(1)B的结构简式是BrCH2CH2Br,故答案为:BrCH2CH2Br;
(2) 中的官能团是碳碳双键、羧基,故答案为:碳碳双键;羧基;
(3)为卤代烃的水解反应,试剂a是NaOH水溶液,故答案为:NaOH水溶液;
(4)③的化学方程式是
- 20 -
,
故答案为:;
(5)⑥的反应类型是取代反应,故答案为:取代反应;
(6)当④中反应物以物质的量之比1:1发生反应时,反应⑤的化学方程式是,
故答案为:。
18. 已知:①工业上用硫酸与β-锂辉矿(LiAlSi2O6 和少量钙镁杂质)反应,生成 Li2SO4、MgSO4等,最终制备金属锂。
②某些物质的溶解度(S)如下表所示。
T/℃
20
40
60
80
S(Li2CO3)/g
1.33
1.17
1.01
0.85
S(Li2SO4)/g
34.2
32.8
31.9
30.7
用硫酸与β-锂辉矿生产金属锂的工业流程如下:
请回答:
(1)β-锂辉矿经初步处理后从溶液中分离出铝硅化合物沉淀的操作是_____。
(2)沉淀 x 的主要成份的化学式是______。
(3)流程中使用了不同浓度的 Na2CO3 溶液,从物质溶解度大小的角度解释其浓度不同的原因是_______。
(4)由 Li2CO3 与盐酸反应得到LiCl 溶液的离子方程式是_______。
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(5)工业上,将 Li2CO3 粗品制备成高纯 Li2CO3的部分工艺如下:
a.将 Li2CO3 溶于盐酸作电解槽的阳极液,LiOH溶液作阴极液,两者用离子选择透过膜隔开, 用惰性电极电解。
b.电解后向 LiOH 溶液中加入过量 NH4HCO3 溶液,过滤、烘干得高纯 Li2CO3。
① a 中,阳极的电极反应式是_____。
② b中,生成Li2CO3反应的化学方程式是______。
【答案】 (1). 过滤 (2). CaCO3和Mg(OH)2 (3). CaCO3的溶解度比Li2CO3小,所以用Na2CO3溶液沉淀Li+所用的浓度比沉淀Ca2+所用的浓度大 (4). Li2CO3+2H+=2Li++H2O+CO2↑ (5). 2Cl--2e-=Cl2↑ (6). 2LiOH+NH4HCO3=Li2CO3 +2H2O+NH3↑
【解析】
【分析】
(1)根据难溶物和液体不溶,用过滤的方法进行分离;
(2)根据MgSO4能与氢氧化钙反应生成Mg(OH)2沉淀;氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀;
(3)根据CaCO3的溶解度比Li2CO3小;
(4)盐酸与Li2CO3反应生成氯化锂,水和二氧化碳;
(5)①Li2CO3溶于盐酸作电解槽的阳极液,阳极液中氯离子失电子,发生氧化反应,据此书写阳极反应式
②阴极区由水电离出氢离子放电剩余氢氧根离子,锂离子向阴极移动,LiOH溶液的浓度增大,碳酸氢铵与LiOH反应生成碳酸锂、水和氨气。
【详解】(1)铝硅化合物沉淀和液体不溶,用过滤的方法进行分离,故答案为:过滤;
(2)MgSO4能与氢氧化钙反应生成Mg(OH)2沉淀;氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀,所以沉淀x的主要成份的化学式是CaCO3和Mg(OH)2,故答案为:CaCO3和Mg(OH)2;
(3)CaCO3的溶解度比Li2CO3小,所以用Na2CO3溶液沉淀Li+所用的浓度比沉淀Ca2+所用的浓度大,故答案为:CaCO3的溶解度比Li2CO3小,所以用Na2CO3溶液沉淀Li+所用的浓度比沉淀Ca2+所用的浓度大;
(4)盐酸与Li2CO3反应的离子方程式Li2CO3+2H+=2Li++H2O+CO2↑,故答案为:Li2CO3+2H+=2Li++H2O+CO2↑;
(4)①Li2CO3
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溶于盐酸作电解槽的阳极液,阳极液中氯离子失电子,发生氧化反应,所以阳极反应为:2Cl--2e-=Cl2↑,故答案为:2Cl--2e-=Cl2↑;
②阴极区由水电离出氢离子放电剩余氢氧根离子,锂离子向阴极移动,导致LiOH溶液的浓度增大;电解后向LiOH溶液中加入过量NH4HCO3溶液,氢氧化锂与碳酸氢铵反应生成碳酸锂的方程式为:2LiOH+NH4HCO3=Li2CO3 +2H2O+NH3↑,故答案为: 2LiOH+NH4HCO3=Li2CO3 +2H2O+NH3↑;
19. 为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系,某同学通过改变浓度研究“2Fe3++2I-2Fe2++I2”反应中Fe3+和Fe2+的相互转化。实验如下:
(1)待实验I溶液颜色不再改变时,再进行实验II,目的是使实验I的反应达到________。
(2)iii是ii的对比试验,目的是排除有ii中________造成的影响。
(3)i和ii的颜色变化表明平衡逆向移动,Fe2+向Fe3+转化。用化学平衡移动原理解释原因:______。
(4)根据氧化还原反应的规律,该同学推测i中Fe2+向Fe3+转化的原因:外加Ag+使c(I-)降低,导致I-的还原性弱于Fe2+,用下图装置(a、b均为石墨电极)进行实验验证。
①K闭合时,指针向右偏转,b作______极。
②当指针归零(反应达到平衡)后,向U型管左管滴加0.01 mol/L AgNO3溶液,产生的现象证实了其推测,该现象是________。
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(5)按照(4)的原理,该同学用上图装置进行实验,证实了ii中Fe2+向Fe3+转化的原因,
①转化原因是_______。
②与(4)实验对比,不同的操作是______。
(6)实验I中,还原性:I->Fe2+;而实验II中,还原性:Fe2+>I-,将(3)和(4)、(5)作对比,得出的结论是_________。
【答案】 (1). 化学平衡状态 (2). 溶液稀释,c(Fe2+)降低 (3). 加入Ag+发生反应:Ag++I-=AgI↓,c(I-)降低;或增大c(Fe2+)平衡均逆向移动 (4). 正 (5). 左管产生黄色沉淀,指针向左偏转 (6). Fe2+随浓度增大,还原性增强 ,使Fe2+还原性强于I- (7). 向U型管右管中滴加1mol/L FeSO4溶液 (8). 该反应为可逆氧化还原反应,在平衡时,通过改变物质的浓度,可以改变物质的氧化、还原能力,并影响平衡移动方向
【解析】
【详解】(1)待实验I溶液颜色不再改变时,再进行实验II,目的是使实验I的反应达到化学平衡状态,否则干扰平衡移动的判断,故答案为:化学平衡状态;
(2)由实验iii和实验ii的对比可知,对比实验的目的是为了排除有ii中水造成溶液中离子浓度改变的影响,故答案为:溶液稀释,c(Fe2+)降低;
(3)加入AgNO3,Ag+与I-生成AgI黄色沉淀,I-浓度降低,2Fe3+ + 2I-2Fe2+ + I2平衡逆向移动,可知Fe2+向Fe3+转化,故答案为:i中Ag+消耗I-:Ag+(aq)+I-(aq)AgI(s),I-浓度下降,使平衡2Fe3+ + 2I-2Fe2+ + I2逆向移动;ⅱ中增大Fe2+浓度,同样平衡2Fe3++2I-?2Fe2++I2逆向移动;
(4)加入FeSO4,Fe2+浓度增大,平衡逆移;
①K闭合时,指针向右偏转,右侧为正极,可知b极Fe3+得到电子,则b作正极,故答案为:正;
②当指针归零(反应达到平衡)后,向U型管左管中滴加0.01mol/L AgNO3溶液,若生成黄色沉淀,I-浓度降低,2Fe3+ + 2I-2Fe2+ + I2平衡逆向移动,指针向左偏转,也可证明推测Fe2+向Fe3+转化,故答案为:左侧溶液颜色褪色,有黄色沉淀生成,电流计指针向左偏转;
(5)①转化的原因为Fe2+浓度增大,还原性增强,使Fe2+还原性强于I-,故答案为:Fe2+浓度增大,还原性增强,使Fe2+还原性强于I-;
②与(4)实验对比,不同的操作是当指针归零(反应达到平衡)后,向U型管右管中滴加0.01mol/LFeSO4溶液,Fe2+向Fe3+转化,故答案为:当指针归零后,不向左管滴加AgNO3溶液,而是向右管加入1mL1mol•L-1FeSO4溶液;
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(6)将(3)和(4)、(5)作对比,得出的结论是该反应为可逆的氧化还原反应,在平衡时,通过改变物质的浓度,可以改变物质的氧化、还原能力,并影响平衡移动,故答案为:该反应为可逆的氧化还原反应,在平衡时,通过改变物质的浓度,可以改变物质的氧化、还原能力,并影响平衡移动。
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