山东省淄博外国语实验中学2015-2016学年高二下期6月月考化学试卷(解析版)
1.下列有关氧元素及其化合物的表示正确的是
A.质子数为8、中子数为10的氧原子:
B.氧原子的结构示意图:
C.水分子的电子式:
D.乙酸甲酯的结构简式:HCOOC2H5
【答案】A
【解析】
试题分析:
A、质子数为8、中子数为10的氧原子的质量数为18,故A正确;B、氧原子最外层为6个电子,故B错误;C、水分子是根据化合物,不存在离子键,故C错误;D、乙酸甲酯的结构简式为CH3COOCH3,故D错误;故选A。
考点:考查了化学用语的相关知识。
2.2003年,IUPAC(国际纯粹与应用化学联合会)推荐原子序数为110的元素的符号为Ds,以纪念该元素的发现地(Darmstadt,德国)。下列关于Ds的说法不正确的是(
)
A.Ds原子的电子层数为7
B.Ds是超铀元素
C.Ds原子的质量数为110
D.Ds为金属元素
【答案】C
【解析】
试题分析:Ds的原子序数为110,Ds位于元素周期表中的第七周期第ⅤⅢ族。A、Ds位于元素周期表中的第七周期,则电子层数为7,故A正确;B、110>92,原子序数在92号以后的元素为超铀元素,故B正确;C、Ds原子的原子序数为110,质量数为281,故C错误;D、Ds为过渡元素,属于金属元素,故D正确;故选C。
考点:考查了原子的原子序数与质量数的相关知识。
3.下列溶液一定呈中性的是
A.pH=7的溶液
B.c(H+)=
c(OH-)的溶液
C.强酸、强碱以等物质的量反应得到的溶液
D.非电解质溶于水得到的溶液
【答案】B
【解析】
试题分析:A.在室温下,pH=7的溶液为中性,若温度不是室温,则pH=7的溶液不一定是中性溶液,错误。B.在任何温度下,c(H+)=
c(OH-)的溶液一定为中性溶液,正确。C.强酸、强碱的元数没有确定,所以二者以等物质的量反应得到的溶液不一定是中性溶液,错误。D.非电解质溶于水若发生反应产生酸或碱,则溶液可能显酸性或碱性,因此不一定得到中性溶液,错误。
考点:考查溶液的酸碱性及中性的判断的知识。
4.下列有关物质分类正确的是
①混合物:矿泉水、王水、水玻璃、水银
②化合物:CaCl2、烧碱、聚苯乙烯、HD
③电解质:H2SO4、胆矾、冰醋酸、硫酸钡
④同素异形体:C60、C70、金刚石、石墨.
A.①③
B.②④
C.②③
D.③④
【答案】D
【解析】
试题分析:①水银是纯净物,不是混合物,错误;②HD是单质,不是化合物,错误;③H2SO4、胆矾、冰醋酸、硫酸钡都是电解质,正确;④C60、C70、金刚石、石墨都是由C元素形成的不同性质的单质,属于同素异形体,正确。故分类正确的是③④,选项是D。
考点:考查物质的分类的知识。
5..
下列关于金属钠的说法正确的是
A.
少量金属钠保存在煤油中
B.
金属钠不慎着火,应该用水灭火
C.
金属钠在空气中燃烧时火焰为明亮的红色
D.
金属钠放置在空气中,最终会变成Na2O2
【答案】A
【解析】本题考查钠的性质,B中水能与钠发生反应;C中钠的焰色为黄色;D中钠在空气中长时间放置,为Na2O→NaOH→Na2CO3溶液→Na2CO3·10H2O→Na2CO3。
6.在新制的氯水中存在下列平衡:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,若向氯水中加入少量Na2CO3粉末,溶液中发生的变化是
A.pH增大,HClO浓度减小
B.pH减小,HClO浓度增大
C.pH增大,HClO浓度增大
D.pH减小,HClO浓度减小
【答案】C
【解析】
试题分析:向氯水中加入少量Na2CO3粉末,Na2CO3与H+反应,H+浓度减小,Cl2+H2OH++Cl-+HClO平衡向正反应方向移动,所以pH增大,HClO浓度增大,故C项正确。
考点:本题考查化学平衡移动。
7.下列实验操作错误的是
A.用蒸馏的方法分离汽油和煤油
B.分液时,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出
C.浓硫酸稀释时,应将浓硫酸慢慢加到水中,及时搅拌并冷却
D.将O2和H2的混合气体通过灼热的氧化铜,以除去其中的H2
【答案】D
【解析】
试题分析:利用沸点不同,可以将汽油和煤油用蒸馏的方法分离,煤油的沸点较高,A对;B对;浓硫酸密度比水大,稀释的时候应将浓硫酸慢慢加到水中,搅拌并冷却,C对;O2和H2会发生反应,故不能将O2和H2的混合气体通过灼热的氧化铜,否则有爆炸的危险,D错。
考点:常见的实验操作。
8.下列说法正确的是
A.相同体积和物质的量浓度的不同溶液里所含溶质的物质的量相同。
B.10
mol/L的浓盐酸与H2O等质量混合所得混合液的浓度为5
mol/L。
C.溶液中溶质质量分数为w,密度为ρ
g/cm3,溶质摩尔质量为M
g/mol的溶液的物质的量浓度为mol/L。
D.一定物质的量浓度的溶液配制过程中,仰视定容,所得溶液的浓度偏大。
【答案】A
【解析】
试题分析:A、相同的体积相同的物质的量浓度则溶质的物质的量相同,正确,选A;B、等质量的盐酸和水,溶液的体积不是原来的2倍,所以混合后溶液的浓度不是5mol/L,错误,不选B;C、物质的量浓度=1000ρw/M,错误,不选C;D、仰视,溶液的体积偏大,溶液的浓度偏小,错误,不选D。
考点:物质的量浓度的计算和溶液的配制
9.下列说法不正确的是
A.按系统命名法,上图有机物的命名为2,3-二甲基-3-乙基戊烷
B.结构为…-CH=CH-CH=CH-CH=CH-…的高分子化合物,其单元链节是乙炔
C.总物质的量一定时,乙炔和乙醛无论按什么比例混合,完全燃烧消耗氧气量或生成CO2量不变
D.化学式为C10H14O,可以发生取代反应、聚合反应和氧化反应
【答案】B
【解析】
试题分析:A.该有机物的结构简式为:(CH3)2CHC(CH3)(CH2CH3)CH2CH3,按系统命名法,该有机物的命名为2,3-二甲基-3-乙基戊烷,A正确;B.结构为…-CH=CH-CH=CH-CH=CH-…的高分子化合物,其单元链节是-CH=CH-,B错误;C.乙炔、乙醛的分子式中都含有2个C原子,1mol乙炔耗氧量=(2+)mol=2.5mol,1mol乙醛耗氧量=(2+-)mol=2.5mol,总物质的量一定时,无论按什么比例混合,完全燃烧消耗氧气量或生成CO2量不变,C正确;D.该化合物的化学式为C10H14O,分子中含有碳碳双键,可以发生聚合反应和氧化反应,含有甲基,可以发生取代反应,D正确。
考点:考查了有机物的命名、燃烧规律、结构和性质等相关知识。
10.下列实验方案可行的是(
)
A.用浓硫酸干燥氨气
B.用酚酞试液检验酸性溶液
C.通入Cl2除去FeCl3溶液中的FeCl2
D.加入Fe粉除去Al3+溶液中的杂质Cu2+
【答案】C
【解析】
试题分析:A.氨气是碱性气体,与浓硫酸反应生成硫酸铵,不用浓硫酸干燥氨气,A错误;B.酸不能使酚酞试液变色,因此不用酚酞试液检验酸性溶液,B错误;C.氯气能把氯化亚铁氧化为氯化铁,则可以通入Cl2除去FeCl3溶液中的FeCl2,C正确;D.铁能与铜离子反应生成铜,但同时又引入亚铁离子,则不能加入Fe粉除去Al3+溶液中的杂质Cu2+,D错误,答案选C。
【考点定位】本题主要是考查物质检验、物质的分离与提纯
【名师点晴】把物质中混有的杂质除去而获得纯净物叫提纯,将相互混在一起的不同物质彼此分开而得到相应组分的各纯净物叫分离。在解答物质分离提纯试题时,选择试剂和实验操作方法应遵循三个原则:
1.不能引入新的杂质(水除外),即分离提纯后的物质应是纯净物(或纯净的溶液),不能有其他物质混入其中;2.分离提纯后的物质状态不变;3.实验过程和操作方法简单易行,即选择分离提纯方法应遵循先物理后化学,先简单后复杂的原则。
11.人们习惯上把金、银、铜、铁、锡五种金属统称为“五金”;在五金顺序中,把一种金属的位置向后移一位,正好符合化学规律。这种金属和这条化学规律是
A.银、质量守恒定律
B.铁、金属活动性顺序表
C.铜、金属活动性顺序表
D.铁、元素周期律
【答案】B
【解析】将铁移至锡后面,则正好符合金属活动性顺序表,答案为B
12.某同学将电解池工作时电子、离子流动方向及电极种类等信息表示在如图中,下列有关分析完全正确的是
A
B
C
D
a电极
阳极
阴极
阳极
阴极
d电极
正极
正极
负极
负极
Q离子
阳离子
阳离子
阴离子
阴离子
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】B
【解析】根据图知,该装置有外接电源,所以属于电解池,根据电子流向知,c是负极、d是正极、a是阴极、b是阳极,电解时,电解质溶液中阳离子向阴极移动、阴离子向阳极移动,则Q是阳离子、P是阴离子,故选B.
13.下列有关阿佛加德罗常数(NA)的说法错误的是
A.32gO2所含的原子数目为NA
B.0.5molH2O含有的原子数目为1.5NA
C.1molH2O含有的H2O分子数目为NA
D.0 5NA个氯气分子的物质的量是0.5mol
【答案】A
【解析】
试题分析:A.32g氧气的物质的量为1mol,氧气是双原子分子,则所含的原子数目为2NA,A项错误;B.水是三原子分子,所以0.5molH2O含有的原子数目为0.5mol×3×NA=1.5NA,B项正确;C.
1molH2O含有的H2O分子数目为NA,C项正确;D.根据n=N÷NA,则0 5NA个氯气分子的物质的量是0.5mol,D项正确;答案选A。
考点:考查物质的量的计算,阿伏伽德罗常数及有关计算。
14.对于如下反应,其反应过程的能量变化示意图如图:
编号
反应
平衡常数
反应热
反应①
A(g)=B(g)+C(g)
K1
△H1
反应②
B(g)+C(g)=D(g)
K2
△H2
反应③
A(g)=
D(g)
K3
△H3
下列说法正确的是
A.K3
=K1
+
K2
B.△H3=△H1
+△H2
C.加催化剂,反应①的反应热降低,反应速率加快
D.则增大压强,K1减小,K2增大,K3 不变
【答案】B
【解析】
试题分析:由反应可知、,故K3
=K1
×
K2,故A项错误;由盖斯定律可知△H3=△H1
+△H2,故B项正确;催化剂只能降低反应活化能,是活化分子百分率增多,反应速率加快,但不会影响反应热,故C项错误;化学平衡常数只与温度有关,增大压强反应温度不变,故各反应的平衡常数不变,故D项错误;本题选B。
考点:化学平衡及能量变化。
15.下列有关同分异构体数目的叙述不正确的是
(
)
A.甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代,所得产物有6种
B.与互为同分异构体的芳香族化合物有6种
C.含有5个碳原子的某饱和链烃,其一氯取代物可能有8种
D.菲的结构简式为,它与浓硫酸浓硝酸的混酸反应,可生成
5种一硝基取代物
【答案】B
【解析】
试题分析:A.甲苯苯环的一代物有3种分别是邻、间、对,含3个碳原子的烷基有2种:正丙基、异丙基,所以所得产物有6种,A项正确;B.与 互为同分异构体的芳香族化合物有5种,分别是邻、间、对甲苯酚,苯甲醇,苯甲醚,B项错误;C.戊烷有3种同分异构体,正戊烷有3种一氯取代物,异戊烷有4种一氯取代物,新戊烷有1种一氯取代物,共8种,C项正确;D.菲的分子中有5种氢原子,所以共有5种一硝基取代物
,D项正确,答案选B。
考点:考查同分异构体数目的判断等知识。
16.CuCl2溶液中含少量杂质FeCl2,为制备晶体CuCl2·2H2O,拟定实验步骤如下:
请完成下列问题:
(1)最适宜的氧化剂是_________。
A.K2Cr2O7B.NaClOC.H2O2D.KMnO4
(2)物质Y是_______________________。
(3)除去Fe3+的有关化学方程式是。
(4)为了防止水解,要得到CuCl2·2H2O,应控制的一定条件是______________。
【答案】(1)C(2)CuCO3或CuO或Cu(OH)2
(3)FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl
CuCO3+2HCl====CuCl2+H2O+CO2↑
(4)加入浓盐酸,HCl气氛中
【解析】为了避免带入新的杂质离子,最适宜的氧化剂是H2O2,因为其还原产物是H2O;Cu2+、Fe3+均可水解使溶液显酸性,因此Y可以选用显碱性的铜盐或碱或碱性氧化物,如CaCO3或CuO或Cu(OH)2;为了抑制CuCl2的水解,可以加浓盐酸,使其在HCl气氛中进行结晶,得到CuCl2·2H2O晶体。
17.工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-,它们会对人类及生态系统产生很大损害,必须进行处理。常用的处理方法之一是电解法。
(1)该法用Fe作电极电解含Cr2O72-的酸性废水,随着电解进行,在阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3沉淀。用Fe作电极的原因为
。
(2)在阴极附近溶液pH升高的原因是(用电极反应解释)
,溶液中同时生成的沉淀还有
。
【答案】(1)阳极反应2Fe-4e-=2Fe2+,提供还原剂Fe2+
(2)2H++2e-=H2↑ Fe(OH)3
【解析】明确本题的电解原理:用铁作阳极,产生的亚铁离子将Cr2O72-还原为Cr3+,再转化为氢氧化铬沉淀。
18.氯气和氨气在常温下混合即可发生反应。某兴趣小组同学为探究纯净、干燥的氯气与氨气的反应,设计了如下装置:
(1)装置F中发生反应的离子方程式是
;
(2)装置B中盛放的是
,其作用是
;装置E中盛放的试剂是
,其作用是
;
(3)装置A中发生反应的化学方程式为:
;
(4)若有10.7gNH4Cl,最多可制取标准状况下的氨气的体积是
L;
(5)装置C中有白烟产生,试写出该反应的化学方程式
(6)G处逸出的尾气中含有少量Cl2,为防止其污染环境,可将尾气通过盛有
的洗气瓶。
【答案】(1)MnO2
+
4H+
+
2Cl-Mn2+
+
Cl2↑+
2H2O;
(2)碱石灰;干燥氨气;饱和食盐水;吸收HCl气体;
(3)Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O
(4)4.48;
(5)NH3+HCl=NH4Cl;(6)NaOH溶液
【解析】
试题分析:(1)装置F是浓盐酸与二氧化锰混合加热制取氯气的装置,其中发生反应的离子方程式是MnO2
+
4H+
+
2Cl-Mn2+
+
Cl2↑+
2H2O;
(2)生成的氨气中含有水蒸气,则B装置的作用是除去水蒸气,干燥氨气,所用试剂是碱石灰;由于浓盐酸具有挥发性,所以制取的氯气中含有杂质HCl及水蒸气,在装置E中用饱和食盐水除去HCl,在装置D中用浓硫酸除去其中的水蒸气;
(3)在
A装置中用来制取氨气,该反应的方程式是:Ca(OH)2+2NH4Cl2NH3↑+
2H2O+CaCl2。
(4)10.7g
NH4Cl的物质的量是n(NH4Cl)=10.7g÷53.5g/mol=0.2mol,则根据方程式可知反应产生氨气的物质的量也是0.2mol,其在标准状况下的体积是V(NH3)=0.2mol×22.4
L/mol=4.48L;
(5)若有C中有白烟产生,说明有氯化铵产生,则反应的化学方程式是NH3+HCl==NH4Cl;
(6)G处逸出的尾气中含有少量Cl2,由于氯气与碱发生反应,产生可溶性的盐,所以为防止其污染环境,可将尾气通过盛有NaOH溶液的洗气瓶。
考点:考查气体的制备、净化、尾气处理等知识
19.用MnO2和浓盐酸制取纯净干燥的氯气,并让氯气与铜粉反应制取纯净的无水CuCl2,装置如下图所示。
回答下列问题:
(1)B中选用的试剂是饱和食盐水,其作用是__________;C中选用的试剂是__________,其作用是_________
(2)D中反应的化学方程式是_____________,将此生成物溶于少量水,得到______________色溶液。
(3)某学生应用如图所示的方法研究物质的性质,其中气体X的主要成分是氯气,杂质是空气和水蒸气。回答下列问题:
①该项研究(实验)的主要目的是____________________________。
②与研究目的直接相关的实验现象是________________________。
③从物质性质的方面来看,这样的实验设计还存在事故隐患,事故表现是____________。
④请在图中的D处以图的形式表明克服事故隐患的措施。
【答案】(每空2分,共18分)(1)吸收氯化氢
;浓硫酸
;吸水
(2)Cu+Cl2CuCl2
;
蓝
(3)①比较Cl2与HClO谁有漂白性(合理均可)
②B中的布条不退色,C中的布条退色
③Cl2污染空气
④
【解析】
试题分析:(1)浓盐酸易挥发,所以生成的氯气中含有氯化氢气体,则B中饱和食盐水的作用是吸收氯化氢;与铜反应的氯气必须是干燥的,则C中选用的试剂是浓硫酸,其作用是吸水。
(2)D中发生的是铜与氯气的反应,反应的化学方程式是Cu+Cl2CuCl2
;将此生成物溶于少量水,得到蓝色溶液。
(3)①根据装置图可知该项研究(实验)的主要目的是比较Cl2与HClO谁有漂白性。
②浓硫酸把氯气干燥,干燥的氯气没有漂白性,所以B中的布条不褪色,氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性,则C中的布条褪色。
③氯气有毒,属于大气污染物,属于事故表现是Cl2污染空气。
④氯气有毒,需要用氢氧化钠溶液吸收氯气,即
。
【考点定位】本题主要是考查氯气制备实验设计与探究
【名师点晴】实验安全问题在高考实验中极易出现,主要考查考生的安全意识。高考考查角度主要有:
(1)在考查与可燃性气体性质相关实验时,要排出系统内的空气,以防爆炸,如CO或H2还原CuO的实验。
(2)尾气吸收问题。如吸收NH3、HCl时,要防止倒吸;如吸收Cl2、SO2时,要用NaOH溶液,以防止污染大气。
(3)防止污染问题。除了污染环境,还要防止药品自身的污染,一般从试剂瓶中取出的药品不能放回原瓶,瓶塞在实验台上应倒放等。
(4)化学实验安全:审题时要注意:①点燃可燃性气体,是否做到防爆炸。②加热液体混合物,是否做到防暴沸。③制取有毒气体,是否做到防中毒。④排水法收集气体或用水吸收气体,是否做到防倒吸。⑤制取对环境有污染的物质,是否做到防污染。
20.实验室用如下装置制取氯气,并用氯气进行实验。回答下列问题:
(1)A中盛有浓盐酸,B中盛有MnO2,写出反应的化学方程式___________。
(2)为了得到纯净干燥的Cl2,则C、D中应分别放入下列溶液中的____________。
①
NaOH溶液
②饱和食盐水
③AgNO3溶液
④浓H2SO4
(3)E中为红色干布条,F中为红色湿布条,可观察到的现象是:___________。
(4)G处的现象是__________,离子方程式:____________.
(5)画出H处尾气吸收装置图并注明试剂______________.
(6)实验室还可以用KMnO4固体和浓盐酸反应制取氯气:
2KMnO4+16HCl=
2KCl+
2MnCl2+
5Cl2↑+
8H2O,氧化剂和还原剂的物质的量之比为____________。
【答案】(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)②④;(3)E中无变化,F中红色布条褪色
(4)棉花团呈现蓝色
;
Cl2+2I-=2Cl-+I2
(5)
(6)1:5
【解析】
试题分析:(1)浓盐酸与MnO2混合加热发生反应产生氯气,反应的方程式是:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;(2)盐酸具有挥发性,所以制取得到的氯气中含有HCl、H2O,为了得到纯净干燥的Cl2,首先用饱和NaCl溶液除去HCl气体,然后用浓硫酸进行干燥处理,故C、D中应分别放入下列溶液中的②④;(3)E中为红色干布条,F中为红色湿布条,可观察到的现象是:E中无变化,F中红色布条褪色,说明具有漂白性的是HClO;(4)Cl2具有氧化性,KI具有还原性,二者会发生氧化还原反应:Cl2+2KI=2KCl+I2,I2与淀粉溶液变为蓝色,所以G处的现象是棉花团呈现蓝色
,离子方程式:Cl2+2I-=2Cl-+I2;(5)Cl2有毒,是大气污染物,应该根据氯气可以与碱发生反应的性质,用NaOH溶液进行尾气处理,吸收装置示意图是;(6)实验室还可以用KMnO4固体和浓盐酸反应制取氯气:
2KMnO4+16HCl=
2KCl+
2MnCl2+
5Cl2↑+
8H2O,在该反应中氧化剂是氧化剂KMnO4,还原剂是HCl,每有2mol
KMnO4发生反应,会消耗16molHCl,其中10mol作还原剂,所以氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:10=1:5。
考点:考查氯气的制取方法及有关性质验证、尾气处理和氧化还原反应的有关知识。
21.室温下,氢氧化钠的溶解度为22
g,将多少克金属钠投入100
g水中,可获得该温度下的饱和溶液。
【答案】将11.5
g钠投入水中可获得该温度下的饱和溶液。
【解析】设投入100
g水中的金属钠的质量为x。
2Na+2HO2NaOH+H↑
46
36
80
2
解法1:在一定温度下,饱和溶液中溶质的质量对应100
g溶剂的比值是一常数,建立比例关系。
质量为x的金属钠与质量为的水反应,生成质量为的氢氧化钠。
解得:x=11.5
g
解法2:在一定温度下,饱和溶液的质量分数是常数,由此建立比例关系。
质量为x的金属钠与质量为的水反应,生成质量为的氢氧化钠,质量为的氢气。
解得:x=11.5
g
解法3:本解法仍是根据饱和溶液中溶质的质量分数是常数建立比例关系,在处理溶液质量时采用简捷的方法,将溶剂和溶入溶剂的反应物的质量总量减去离开溶剂的物质质量(如气体等)。
质量为x的金属钠与水反应生成质量为的氢氧化钠,释放出质量为的氢气。
解得:x=11.5
g
22.某芳香烃A有如下转化关系:
(1)写出反应②和⑤的反应条件:②
;⑤
.
(2)写出A的结构简式:
;
(3)写出反应④的化学方程式:
.
(4)反应③的反应类型
.
(5)根据已学知识和获取的信息,写出以CH3COOH,为原料合成重要的化工产品的路线流程图(无机试剂任选)
合成路线流程图示例如下:
【答案】(1)
NaOH水溶液,△;
浓硫酸,△。
(2);
(3)
(4)氧化反应
(5)
【解析】
试题分析:由信息可知,D为,C为,B为,A为,E为,F为,
(1)反应②是卤代烃的水解,反应条件是NaOH水溶液,△;反应⑤是醇的消去反应,反应条件:浓硫酸,△;
(2)A的结构简式:;
(3)反应④的化学方程式
(4)反应③是醇羟基的催化氧化,是氧化反应;
(5)合成路线流程图为
考点:有机推断
23.某化学学习小组利用某工业废弃固体(主要成分为Cu2S和FeS2)制备硫酸铜溶液和硫酸亚铁晶体,设计方案如图所示:
已知:Ksp[Cu(OH)2]=6.0×10-20,Ksp[Fe(OH)2]=1.6×10-14,Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38.
(1)写出FeS2在空气中灼烧的化学方程式:______________________。
(2)试剂X为________,试剂Y为_____________。
(3)溶液C通过__________、__________、过滤等操作得到硫酸亚铁晶体。
(4)常温下,固体D、O2和稀硫酸混合后几乎不反应,而加少量溶液C随即发生反应。已知FeSO4对此反应起催化作用,则催化过程中反应的离子方程式为_____________________、Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+。
(5)除杂时需加入双氧水,然后加入试剂Z以调节pH使得铁元素全部沉淀(含铁元素的离子浓度小于10-5mol/L)。试剂Z可以是________,溶液的pH应≥____________。
【答案】(1)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2;
(2)过量铁粉;过量稀硫酸;(3)蒸发浓缩;冷却结晶;
(4)4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O;(5)CuO[Cu(OH)2、CuCO3等],3。
【解析】
试题分析:(1)FeS2在空气中灼烧反应产生Fe2O3和SO2,反应的化学方程式是4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2;(2)工业废弃固体的主要成分为Cu2S和FeS2,在空气中灼烧,发生反应产生氧化铜和氧化铁及二氧化硫气体,向该固体混合物中加入硫酸,反应产生硫酸铁、硫酸铜和水,再向该溶液中加入Fe粉,发生氧化还原反应:Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4;CuSO4+Fe=FeSO4+Cu,所以X是Fe,然后过滤,得到的滤液是FeSO4,滤渣是Fe和Cu的混合物;向固体中加入稀硫酸,发生反应:Fe
+H2SO4=FeSO4,而Cu不能发生反应,再过滤,将两次的滤液合并,将固体Cu中加入稀硫酸中,并通入氧气,发生反应:2Cu+O2+
2H2SO4=
2CuSO4+2H2O,然后向其中加入CuO或Cu(OH)2、CuCO3等,将过量的硫酸反应完全,就得到了硫酸铜溶液。所以试剂X是Fe,试剂Y是过量稀硫酸;(3)溶液C是FeSO4溶液,通过蒸发浓缩;冷却结晶过滤等操作得到硫酸亚铁晶体;(4)常温下,固体D、O2和稀硫酸混合后几乎不反应,而加少量溶液C随即发生反应。已知FeSO4对此反应起催化作用,则催化过程中反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+
=4Fe3++2H2O、Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+。(5)除杂时需加入双氧水,然后加入试剂Z以调节pH使得铁元素全部沉淀(含铁元素的离子浓度小于10-5mol/L)。试剂Z可以是含有Cu元素的CuO或Cu(OH)2、CuCO3等,由于Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38.所以c3(OH-)
≥
1.0
×
10-38
÷
10-5
=
1.0
×
10-33,故c(OH-)≥1.0×10-11mol/L,溶液的pH应≥3。
考点:考查物质制备工艺流程的知识。