2016年高考理综真题试卷(化学部分)(北京卷)

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名称 2016年高考理综真题试卷(化学部分)(北京卷)
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文件大小 690.5KB
资源类型 试卷
版本资源
科目 化学
更新时间 2016-06-17 09:09:55

文档简介

(
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
(
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
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2016年高考理综真题试卷(化学部分)(北京卷)
一、选择题.
1.我国科技创新成果斐然,下列成果中获得诺贝尔奖的是(?

A.?徐光宪建立稀土串级萃取理论???????????????B.?屠呦呦发现抗疟新药青蒿素
C.?闵恩泽研发重油裂解催化剂???????????????????D.?侯德榜联合制碱法
2.下列中草药煎制步骤中,属于过滤操作的是(?

A.冷水浸泡
B.加热煎制
C.箅渣取液
D.灌装保存
A.?A??????????????????????????????????B.?B??????????????????????????????????C.?C??????????????????????????????????D.?D
3.下列食品添加剂中,其试用目的与反应速率有关的是(?

A.?抗氧化剂??????????????????????B.?调味剂??????????????????????C.?着色剂??????????????????????D.?增稠剂
4.在一定条件下,甲苯可生成二甲苯混合物和苯.有关物质的沸点、熔点如表:
对二甲苯
邻二甲苯
间二甲苯

沸点/℃
138
144
139
80
熔点/℃
13
25
47
6
下列说法不正确的是(?

A.?该反应属于取代反应
B.?甲苯的沸点高于144℃
C.?用蒸馏的方法可将苯从反应所得产物中首先分离出来
D.?从二甲苯混合物中,用冷却结晶的方法可将对二甲苯分离出来
5.K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2O72﹣(橙色)+H2O?2CrO42﹣(黄色)+2H+

用K2Cr2O7溶液进行下列实验:
结合实验,下列说法不正确的是(?

A.?①中溶液橙色加深,③中溶液变黄
B.?②中Cr2O72﹣被C2H5OH还原
C.?对比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性强
D.?若向④中加入70%H2SO4溶液至过量,溶液变为橙色
6.在两份相同的Ba(OH)2溶液中,分别滴入物质的量浓度相等的H2SO4、NaHSO4溶液,其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如图所示.下列分析不正确的是(?

A.?①代表滴加H2SO4溶液的变化曲线
B.?b点,溶液中大量存在的离子是Na+、OH﹣
C.?c点,两溶液中含有相同量的OH﹣
D.?a、d两点对应的溶液均显中性
7.用石墨电极完成下列电解实验.
实验一
实验二
装置
现象
a、d处试纸变蓝;b处变红,局部褪色;c处无明显变化
两个石墨电极附近有气泡产生;n处有气泡产生;…
下列对实验现象的解释或推测不合理的是(?

A.?a、d处:2H2O+2e﹣═H2↑+2OH﹣
B.?b处:2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑
C.?c处发生了反应:Fe﹣2e﹣═Fe2+
D.?根据实验一的原理,实验二中m处能析出铜
二、解答题(共4小题,满分58分)
8.功能高分子P的合成路线如下:
(1)A的分子式是C7H8

其结构简式是________.
(2)试剂a是________.
(3)反应③的化学方程式:________.
(4)E的分子式是C6H10O2

E中含有的官能团:________.
(5)反应④的反应类型是________.
(6)反应⑤的化学方程式:________.
(7)已知:2CH3CHO
以乙烯为起始原料,选用必要的无机试剂合成E,写出合成路线(用结构简式表示有机物),用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件).
9.用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐(NO3﹣)已成为环境修复研究的热点之一.
(1)Fe还原水体中NO3﹣的反应原理如图1所示.
①作负极的物质是________.
②正极的电极反应式是________.
(2)将足量铁粉投入水体中,经24小时测定NO3﹣的去除率和pH,结果如下:
初始pH
pH=2.5
pH=4.5
NO3﹣的去除率
接近100%
<50%
24小时pH
接近中性
接近中性
铁的最终物质形态
pH=4.5时,NO3﹣的去除率低.其原因是________?.
(3)实验发现:在初始pH=4.5的水体中投入足量铁粉的同时,补充一定量的Fe2+可以明显提高NO3﹣的去除率.对Fe2+的作用提出两种假设:
Ⅰ.Fe2+直接还原NO3﹣;
Ⅱ.Fe2+破坏FeO(OH)氧化层.
①做对比实验,结果如图2所示,可得到的结论是________?

②同位素示踪法证实Fe2+能与FeO(OH)反应生成Fe3O4

结合该反应的离子方程式,解释加入Fe2+提高NO3﹣去除率的原因:________.
(4)其他条件与(2)相同,经1小时测定NO3﹣的去除率和pH,结果如表:
初始pH
pH=2.5
pH=4.5
NO3﹣的去除率
约10%
约3%
1小时pH
接近中性
接近中性
与(2)中数据对比,解释(2)中初始pH不同时,NO3﹣去除率和铁的最终物质形态不同的原因:________.
10.以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4为原料,制备高纯PbO,实现铅的再生利用.其工作流程如下:
(1)过程Ⅰ中,在Fe2+催化下,Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是________.
(2)过程Ⅰ中,Fe2+催化过程可表示为:
i:2Fe2++PbO2+4H++SO42﹣═2Fe3++PbSO4+2H2O
ii:…
①写出ii的离子方程式:________.
②下列实验方案可证实上述催化过程.将实验方案补充完整.
a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液,溶液几乎无色,再加入少量PbO2

溶液变红.
b.________.
(3)PbO溶解在NaOH溶液中,存在平衡:PbO(s)+NaOH(aq)?NaHPbO2(aq),其溶解度曲线如图所示.
①过程Ⅱ的目的是脱硫.滤液1经处理后可在过程Ⅱ中重复使用,其目的是________(选填序号).
A.减小Pb的损失,提高产品的产率
B.重复利用NaOH,提高原料的利用率
C.增加Na2SO4浓度,提高脱硫效率
②过程Ⅲ的目的是提纯,结合上述溶解度曲线,简述过程Ⅲ的操作:________
11.以Na2SO3溶液和不同金属的硫酸盐溶液作为实验对象,探究盐的性质和盐溶液间反应的多样性.
实验
试剂
现象
滴管
试管
0.2
mol?L﹣1
Na2SO3溶液
饱和Ag2SO4溶液
Ⅰ.产生白色沉淀
0.2
mol?L﹣1
CuSO4
Ⅱ.溶液变绿,继续滴加产生棕黄色沉淀
0.1
mol?L﹣1
Al2(SO4)3溶液
Ⅲ.开始无明显变化,继续滴加产生白色沉淀
(1)经检验,现象Ⅰ中的白色沉淀是Ag2SO3

用离子方程式解释现象Ⅰ:________.
(2)经检验,现象Ⅱ的棕黄色沉淀中不含SO42﹣

含有Cu+、Cu2+和SO32﹣

已知:Cu+Cu+Cu2+

Cu2+CuI↓(白色)+I2

①用稀硫酸证实沉淀中含有Cu+的实验现象是________.
②通过下列实验证实,沉淀中含有Cu2+和SO32﹣

a.白色沉淀A是BaSO4

试剂1是________.
b.证实沉淀中含有Cu+和SO32﹣的理由是________.
(3)已知:Al2(SO3)3在水溶液中不存在.经检验,现象Ⅲ的白色沉淀中无SO42﹣

该白色沉淀既能溶于强酸,又能溶于强碱,还可使酸性KMnO4溶液褪色.
①推测沉淀中含有亚硫酸根和________.
②对于沉淀中亚硫酸根的存在形式提出两种假设:i.被Al(OH)3所吸附;ii.存在于铝的碱式盐中.对假设ii设计了对比实验,证实了假设ii成立.
a.将对比实验方案补充完整.
步骤一:
步骤二:________(按图形式呈现).
b.假设ii成立的实验证据是________
(4)根据实验,亚硫酸盐的性质有________.盐溶液间反应的多样性与________有关.
答案解析部分
一、选择题.
1.【答案】
B
【考点】化学史
【解析】【解答】解:2015年10月,屠呦呦因发现青蒿素治疗疟疾的新疗法获诺贝尔生理学或医学奖,
故选:B.
【分析】2015年10月,屠呦呦因发现青蒿素治疗疟疾的新疗法获诺贝尔生理学或医学奖.本题主要考查化学史,只要关注时事,平时注意积累,就能轻松回答.
2.【答案】
C
【考点】物质的分离与提纯
【解析】【解答】解:A.冷水浸泡属于物质的溶解,故A错误;
B.加热煎制属于加热,故B错误;
C.箅渣取液将固体和液体分离,属于过滤操作,故C正确;
D.灌装是液体转移,故D错误.
故选C.
【分析】过滤用于分离不溶性物质和液体,以此解答该题.本题考查物质的分离,侧重于学生的分析、实验能力的考查,题目密切联系生活,有利于培养学生良好的科学素养,提高学生学习的积极性,难度不大.
3.【答案】
A
【考点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】解:A.抗氧化剂减少食品与氧气的接触,延缓氧化的反应速率,故A正确;
B.调味剂是为了增加食品的味道,与速率无关,故B错误;
C.着色剂是为了给食品添加某种颜色,与速率无关,故C错误;
D.增稠剂是改变物质的浓度,与速率无关,故D错误.
故选A.
【分析】一般来说,食品中常加入抗氧剂、调味剂、着色剂以及增稠剂等,其中加入抗氧化剂可减缓食品的腐蚀,延长保质期,而调味剂、着色剂以及增稠剂则与食品的色、态、味有关,以此解答该题.本题考查常见食品的添加剂,与化学反应速率相结合综合考查学生的能力,侧重于化学与生活的考查,有利于培养学生良好的科学素养,难度不大,平时注意相关基础知识的积累.
4.【答案】
B
【考点】苯的同系物及其性质
【解析】【解答】A、甲苯变成二甲苯是苯环上的氢原子被甲基取代所得,属于取代反应,故A正确;
B、甲苯的相对分子质量比二甲苯小,故沸点比二甲苯低,故B错误;
C、苯的沸点与二甲苯的沸点相差较大,可以用蒸馏的方法分离,故C正确;
D、因为对二甲苯的熔点较低,冷却后容易形成固体,所以能用冷却结晶的方法分离出来,故D正确;
故选B.
【分析】A、甲苯变成二甲苯是苯环上的氢原子被甲基取代所得,属于取代反应;B、甲苯的相对分子质量比二甲苯小,沸点比二甲苯低;C、苯的沸点与二甲苯的沸点相差较大,用蒸馏的方法分离;D、因为对二甲苯的熔点较低,冷却后容易形成固体.本题涉及到的知识点有物质的分离和提纯、有机物的反应类型、沸点高低比较,考查学生根据表格的数据分析解决问题的能力,难度不大.
5.【答案】
D
【考点】氧化还原反应,化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A.在平衡体系中加入酸,平衡逆向移动,重铬酸根离子浓度增大,橙色加深,加入碱,平衡正向移动,溶液变黄,故A正确;
B.②中重铬酸钾氧化乙醇,重铬酸钾被还原,故B正确;
C.②是酸性条件,④是碱性条件,酸性条件下氧化乙醇,而碱性条件不能,说明酸性条件下氧化性强,故B正确;
D.若向④溶液中加入70%的硫酸到过量,溶液为酸性,可以氧化乙醇,溶液变绿色,故D错误.
故选D.
【分析】K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2O72﹣(橙色)+H2O?2CrO42﹣(黄色)+2H+

加入酸,氢离子浓度增大,平衡逆向移动,则溶液橙色加深,加入碱,平衡正向移动,溶液变黄,由实验②、④可知Cr2O72﹣具有较强的氧化性,可氧化乙醇,而CrO42﹣不能,以此解答该题.本题综合考查氧化还原反应以及化学平衡的移动问题,侧重于学生的分析能力的考查,注意把握题目所给信息,易错点为D,注意Cr2O72﹣、CrO42﹣氧化性的比较,难度不大.
6.【答案】
C
【考点】溶液酸碱性的判断及相关计算
【解析】【解答】A.Ba(OH)2溶液和H2SO4、NaHSO4溶液反应方程式分别为H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O、NaHSO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+NaOH+H2O,溶液导电能力与离子浓度成正比,根据图知,曲线①在a点溶液导电能力接近0,说明该点溶液离子浓度最小,应该为Ba(OH)2溶液和H2SO4的反应,则曲线②为Ba(OH)2溶液和NaHSO4溶液的反应,即①代表滴加H2SO4溶液的变化曲线,故A正确;
B.根据图知,a点为Ba(OH)2溶液和H2SO4恰好反应,H2SO4、NaHSO4溶液的物质的量浓度相等,则b点溶液溶质为NaOH,所以b点,溶液中大量存在的离子是Na+、OH﹣

故B正确;
C.c点,①中稀硫酸过量,溶质为硫酸,②中硫酸氢钠过量,则溶质为NaOH、Na2SO4

因为硫酸根离子浓度相同,②中钠离子浓度大于①中氢离子浓度,所以溶液中氢氧根离子浓度不同,故C错误;
D.a点①中硫酸和氢氧化钡恰好完全反应,溶液中只含水;d点②中溶质为Na2SO4

水和硫酸钠溶液都呈中性,故D正确;
故选C.
【分析】A.Ba(OH)2溶液和H2SO4、NaHSO4溶液反应方程式分别为H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O、NaHSO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+NaOH+H2O,溶液导电能力与离子浓度成正比,根据图知,曲线①在a点溶液导电能力接近0,说明该点溶液离子浓度最小,应该为Ba(OH)2溶液和H2SO4的反应,则曲线②为Ba(OH)2溶液和NaHSO4溶液的反应;B.根据图知,a点为Ba(OH)2溶液和H2SO4恰好反应,H2SO4、NaHSO4溶液的物质的量浓度相等,则b点溶液溶质为NaOH;C.c点,①中稀硫酸过量,溶质为硫酸,②中硫酸氢钠过量,则溶质为NaOH、Na2SO4;D.a点①中硫酸和氢氧化钡恰好完全反应,溶液中只含水;d点②中溶质为Na2SO4

本题主要考查酸碱混合溶液定性判断,是高频考点,侧重考查学生分析判断及识图能力,明确发生的反应及各点溶液中溶质成分是解答本题关键,注意:溶液导电能力与离子浓度成正比,题目难度中等.
7.【答案】
B
【考点】电解池工作原理及应用
【解析】【解答】解:A.d处试纸变蓝,为阴极,生成OH-

电极方程式为2H2O+2e-═H2↑+2OH-

故A正确;
B.b处变红,局部褪色,是因为Cl2+H2O=HCl+HClO,HCl的酸性使溶液变红,HClO的漂白性使局部褪色,故B错误;
C.c处为阳极,发生了反应:Fe-2e-═Fe2+

故C正确;
D.实验一中ac形成电解池,db形成电解池,所以实验二中也相当于形成三个电解池,一个球两面为不同的两极,左边铜珠的左侧为阳极,发生的电极反应为Cu-2e-=Cu2+

右侧(即位置m处)为阴极,发生的电极反应为Cu2++2e-=Cu,同样右边铜珠的左侧为阳极,右侧(即位置n处)为阴极,因此m处能析出铜的说法正确,故D正确.
故选B.
【分析】实验一a、d处试纸变蓝,说明生成OH-

为电解池的阴极,b处变红,局部褪色,为电解池的阳极,生成氯气,c处无明显变化,铁丝左侧为阳极,右侧为阴极,
实验二两个石墨电极附近有气泡产生,左侧生成氢气,右侧生成氧气,两个铜珠的左侧为阳极,右侧为阴极,n处有气泡产生,为阴极,以此解答该题。
二、解答题(共4小题,满分58分)
8.【答案】
(1)
(2)浓硫酸和浓硝酸
(3)+NaOH
+NaCl
(4)碳碳双键,酯基
(5)加聚反应
(6)+nH2O
+n
CH3CH2OH
(7)CH2=CH2CH3CH2Br
CH3CH2OH
CH3CHO
CH3CH=CHCOOH
CH3CH=CHCOOCH2CH3

【考点】有机物的推断
【解析】【解答】
(1)
;(2)浓硫酸和浓硝酸;(3)+NaOH
+NaCl;(4)碳碳双键、酯基;
(5)加聚反应;(6)
+nH2O
+n
CH3CH2OH;
(7)CH2=CH2CH3CH2Br
CH3CH2OH
CH3CHO
CH3CH=CHCOOH
CH3CH=CHCOOCH2CH3

故答案为:CH2=CH2CH3CH2Br
CH3CH2OH
CH3CHO
CH3CH=CHCOOH
CH3CH=CHCOOCH2CH3

【分析】A的分子式是C7H8

其结构简式是
,结合P的结构简式,可知A与浓硝酸在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成B为
,B与氯气在光照条件下发生取代反应生成C为
,C在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应生成D为
,可知G的结构简式为
,则F为
,E的分子式是C6H10O2

则E为CH3CH=CHCOOCH2CH3

写出合成路线:CH2=CH2CH3CH2Br
CH3CH2OH
CH3CHO
CH3CH=CHCOOH
CH3CH=CHCOOCH2CH3
?????
本题考查有机物的推断与合成,充分利用P的结构简式与反应条件、分子式进行推断,侧重考查学生分析推理能力、知识迁移运用能力,是有机化学常考题型,难度中等.
9.【答案】
(1)铁;NO3﹣+8e﹣+7H2O=NH4++10OH﹣
(2)pH越高,Fe3+越易水解生成FeO(OH),FeO(OH)不导电,所以NO3﹣的去除率低
(3)Ⅱ;Fe2++2FeO(OH)=Fe3O4+2H+

加入Fe2+之所以可以提高硝酸根离子的转化率主要因为减少了FeO(OH)的生成,增强了导电性,另外生成了H+

H+浓度增大,pH减小,使NO3﹣的转化率增大
(4)由于Fe3+的水解,所以pH越高,Fe3+越容易生成FeO(OH),FeO(OH)又不导电,所以NO3﹣的去除率越低
【考点】金属的电化学腐蚀与防护,铁及其化合物的性质实验
【解析】【解答】解:(1)①Fe还原水体中NO3﹣

则Fe作还原剂,失去电子,作负极,
故答案为:铁;
②NO3﹣在正极得电子发生还原反应产生NH4+

根据电荷守恒写出离子方程式:NO3﹣+8e﹣+7H2O=NH4++10OH﹣

故答案为:NO3﹣+8e﹣+7H2O=NH4++10OH﹣;
(2)pH越高,Fe3+越易水解生成FeO(OH),FeO(OH)不导电,所以NO3﹣的去除率低,
故答案为:pH越高,Fe3+越易水解生成FeO(OH),FeO(OH)不导电,所以NO3﹣的去除率低;
(3)①从右图可以看出只加入铁粉和只加入Fe2+

NO3﹣的去除率都不及同时加入铁和亚铁离子时NO3﹣的去除率高,说明不是应用了亚铁离子的还原性提高硝酸根的去除率,而是由于Fe2+破坏FeO(OH)氧化层,
故答案为:Ⅱ;
②同位素示踪法证实了Fe2+能与FeO(OH)反应生成Fe3O4

离子方程式为:Fe2++2FeO(OH)=Fe3O4+2H+

加入Fe2+之所以可以提高硝酸根离子的转化率主要因为减少了FeO(OH)的生成,增强了导电性,另外生成了H+

H+浓度增大,pH减小,使NO3﹣的转化率增大,
故答案为:Fe2++2FeO(OH)=Fe3O4+2H+

加入Fe2+之所以可以提高硝酸根离子的转化率主要因为减少了FeO(OH)的生成,增强了导电性,另外生成了H+

H+浓度增大,pH减小,使NO3﹣的转化率增大;
(4)由于Fe3+的水解,所以pH越高,Fe3+越容易生成FeO(OH),FeO(OH)又不导电,所以NO3﹣的去除率越低,
故答案为:由于Fe3+的水解,所以pH越高,Fe3+越容易生成FeO(OH),FeO(OH)又不导电,所以NO3﹣的去除率越低.
【分析】(1)①Fe还原水体中NO3﹣

则Fe作还原剂,失去电子,作负极;②NO3﹣在正极得电子发生还原反应产生NH4+;
(2)pH越高,Fe3+越易水解生成FeO(OH),FeO(OH)不导电,所以NO3﹣的去除率低;
(3)①从右图可以看出只加入铁粉和只加入Fe2+

NO3﹣的去除率都不及同时加入铁和亚铁离子时NO3﹣的去除率高,说明不是应用了亚铁离子的还原性提高硝酸根的去除率;②同位素示踪法证实了Fe2+能与FeO(OH)反应生成Fe3O4

离子方程式为:Fe2++2FeO(OH)=Fe3O4+2H+

既减少了FeO(OH)的生成,增强了导电性,又生成了H+

H+浓度增大,pH减小,使NO3﹣的转化率增大;
(4)由于Fe3+的水解,所以pH越高,Fe3+越容易生成FeO(OH),FeO(OH)又不导电,所以NO3﹣的去除率越低.考查化学反应原理,涉及到的知识有电化学、氧化还原反应等,题中的Fe与NO3﹣的反应跟溶液酸碱性有关,抓住这一点是解题的关键,第Ⅱ问的解答有一定的难度,特别是阐述上的准确性.
10.【答案】
(1)Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O
(2)2Fe3++Pb+SO42﹣═PbSO4+2Fe2+;取a中红色溶液少量,加入过量Pb,充分反应后,红色褪去
(3)A;粗PbO溶解在35%NaOH溶液中配成高温下的饱和溶液,冷却结晶、过滤得PbO
【考点】物质的分离与提纯,制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)根据题给化学工艺流程知,过程Ⅰ中,在Fe2+催化下,Pb、PbO2和H2SO4反应生成PbSO4和水,故答案为:Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O;(2)①催化剂通过参加反应,改变反应历程,降低反应的活化能,加快化学反应速率,而本身的质量和化学性质反应前后保持不变.根据题给信息知反应i中Fe2+被PbO2氧化为Fe3+

则反应ii中Fe3+被Pb还原为Fe2+

故答案为:2Fe3++Pb+SO42﹣═PbSO4+2Fe2+;
②a实验证明发生反应i,则b实验需证明发生反应ii,实验方案为:
a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液,溶液几乎无色,再加入少量PbO2

溶液变红,亚铁离子被氧化为铁离子。
b.溶液中存在平衡,Fe3++3SCN﹣=Fe(SCN)3

加入过量Pb,和平衡状态下铁离子反应生成亚铁离子,平衡逆向进行充分反应后,红色褪去,
故答案为:取a中红色溶液少量,加入过量Pb,充分反应后,红色褪去;(3)①过程Ⅱ脱硫过程中发生的反应为PbSO4+2NaOH=PbO+Na2SO4+H2O,而滤液Ⅰ中含有硫酸,可降低溶液的pH,使平衡PbO(s)+NaOH(aq)?NaHPbO2(aq)逆向移动,减少PbO损失,提高产品的产率,故答案为:A;
②根据PbO的溶解度曲线,提纯粗Pb的方法为将粗PbO溶解在35%NaOH溶液中配成高温下的饱和溶液,冷却结晶、过滤得到PbO,
故答案为:粗PbO溶解在35%NaOH溶液中配成高温下的饱和溶液,冷却结晶、过滤得PbO;
【分析】以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4为原料,制备高纯PbO,含铅废料加入硫酸亚铁、稀硫酸加热反应过滤得到PbSO4粗品,加入10%的氢氧化钠溶液加热反应,冷却过滤得到PbO粗品,粗PbO溶解在35%NaOH溶液中配成高温下的饱和溶液,冷却结晶、过滤得PbO,(1)根据题给化学工艺流程知,过程Ⅰ中,在Fe2+催化下,Pb、PbO2和H2SO4反应生成PbSO4和水;(2)①催化剂通过参加反应,改变反应历程,降低反应的活化能,加快化学反应速率,而本身的质量和化学性质反应前后保持不变.根据题给信息知反应i中Fe2+被PbO2氧化为Fe3+

则反应ii中Fe3+被Pb还原为Fe2+

据此书写离子方程式;②a实验证明发生反应i,则b实验需证明发生反应ii,实验方案为取a中红色溶液少量,加入过量Pb,充分反应后,红色褪去;(3)①过程Ⅱ脱硫过程中发生的反应为PbSO4+2NaOH=PbO+Na2SO4+H2O,而滤液Ⅰ中含有硫酸,可降低溶液的pH,使平衡PbO(s)+NaOH(aq)?NaHPbO2(aq)逆向移动;②根据PbO的溶解度曲线,提纯粗Pb的方法为将粗PbO溶解在35%NaOH溶液中配成高温下的饱和溶液,冷却结晶、过滤得到PbO;本题考查了化学工艺流程分析、催化剂、离子方程式书写、化学实验方案的设计、物质分离提纯、平衡一点原理的应用,题目难度中等.
11.【答案】
(1)2Ag++SO32﹣=Ag2SO3↓
(2)有红色固体生成;Ba(OH)2溶液;棕黄色沉淀与KI溶液反应生成白色沉淀(CuI),证明含有Cu2+

白色沉淀A为硫酸钡,证明含有SO32﹣
(3)氢氧化铝;;V1=V2
(4)还原性、水解呈碱性;盐的性质和溶液的酸碱性
【考点】性质实验方案的设计
【解析】【解答】解:(1)实验Ⅰ中0.2mol/LNa2SO3溶液滴入饱和Ag2SO4溶液发生反应生成白色沉淀Ag2SO3

反应的离子方程式为:2Ag++SO32﹣=Ag2SO3↓,故答案为:2Ag++SO32﹣=Ag2SO3↓;(2)①依据反应Cu+和稀硫酸反应铜和铜离子,若沉淀中含有Cu+

加入稀硫酸会发生歧化反应生成铜单质,实验现象是有红色固体生成,
故答案为:有红色固体生成;
②a.分析实验流程可知实验原理为2Cu2++4I﹣=2CuI+I2、I2+SO32﹣+H2O=SO42﹣+2I﹣+2H+、SO42﹣+Ba2+=BaSO4↓,根据
BaSO4沉淀可知,加入的试剂为含Ba2+的化合物,可以选用BaCl2或者Ba(OH)2

由于
OH﹣可以用于检验
Cu2+

所以选用
Ba(OH)2溶液,
故答案为:Ba(OH)2溶液;
b.证实沉淀中含有Cu+和SO32﹣的理由是棕黄色沉淀与KI溶液反应生成白色沉淀(CuI),证明含有Cu+

白色沉淀A为硫酸钡,证明含有SO32﹣

故答案为:棕黄色沉淀与KI溶液反应生成白色沉淀(CuI),证明含有Cu2+

白色沉淀A为硫酸钡,证明含有SO32﹣;(3)①根据题意知实验Ⅲ的白色沉淀中无SO42﹣

该白色沉淀既能溶于强酸,又能溶于强碱,还可使酸性KMnO4溶液褪色,推测沉淀中含有亚硫酸根和氢氧化铝,
故答案为:氢氧化铝;
②a.相比起
Al(OH)3

铝的碱式盐所具有的区别是每个铝对应的氢氧根离子不足其三倍,记录数据消耗氢氧化钠溶液的体积
V1

定量思路可能有多种,比如使用同浓度的酸去定量(然而题中并未提供所用的稀
NaOH
的浓度,因而无法平行比较),因此必须重复使用题中所给稀
NaOH
溶液进行平行实验.根据题给实验方案设计步骤二为:
,?故答案为:

b.假设ii成立的实验证据是V1=V2

故答案为:V1=V2;(4)题目中有多处暗示我们还原性,比如(3)中的沉淀可以使酸性高锰酸钾褪色,第二空,实验结论要紧扣实验目的,根据题目,我们探究的是
Na2SO3溶液和不同金属的硫酸盐溶液反应,所以得到结论:盐溶液间反应的多样性与不同金属阳离子有关,主要是盐的性质和溶液的酸碱性.
故答案为:还原性、水解呈碱性;盐的性质和溶液的酸碱性.
【分析】(1)0.2mol/LNa2SO3溶液滴入饱和Ag2SO4溶液发生反应生成白色沉淀Ag2SO3;(2)①根据第二题中现象
2
及已知信息,可以得知,取少量洗净(排除
Cu2+干扰)的棕黄色
沉淀,滴加稀硫酸,沉淀变红(铜单质),则证明有
Cu+;②a.根据
BaSO4沉淀可知,加入的试剂为含Ba2+的化合物,可以选用BaCl2或者Ba(OH)2

由于
OH﹣可以用于检验
Cu2+

所以选用
Ba(OH)2;
b.由白色沉淀
A
可知之前所取上层清液中有
SO42﹣

由加入
KI
生成白色沉淀可知有
Cu+

由加淀粉无现象说明无
I2

因而有还原剂
SO32﹣;(3)①由题意,白色沉淀既能溶于强酸,又能溶于强碱,可以得到沉淀中含有
Al(OH)3;②相比起
Al(OH)3

铝的碱式盐所具有的区别是每个铝对应的氢氧根离子不足其三倍.因此应当设计一个定量实验,记录数据消耗氢氧化钠溶液的体积
V1

定量思路可能有多种,比如使用同浓度的酸去定量(然而题中并未提供所用的稀
NaOH
的浓度,因而无法平行比较),因此必须重复使用题中所给稀
NaOH
溶液进行平行实验.实验过程如答案所示;(4)根据实验,亚硫酸盐具有还原性、水解呈碱性,盐溶液间反应的多样性与盐的性质和溶液的酸碱性有关;本题考查化学实验方案的分析、评价和设计.主要是离子检验和实验过程的理解应用,题目难度较大.
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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
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2016年高考理综真题试卷(化学部分)(北京卷)
一、选择题.
1.我国科技创新成果斐然,下列成果中获得诺贝尔奖的是(?

A.?徐光宪建立稀土串级萃取理论???????????????B.?屠呦呦发现抗疟新药青蒿素
C.?闵恩泽研发重油裂解催化剂???????????????????D.?侯德榜联合制碱法
【答案】
B
【考点】化学史
【解析】【解答】解:2015年10月,屠呦呦因发现青蒿素治疗疟疾的新疗法获诺贝尔生理学或医学奖,
故选:B.
【分析】2015年10月,屠呦呦因发现青蒿素治疗疟疾的新疗法获诺贝尔生理学或医学奖.本题主要考查化学史,只要关注时事,平时注意积累,就能轻松回答.
2.下列中草药煎制步骤中,属于过滤操作的是(?

A.冷水浸泡
B.加热煎制
C.箅渣取液
D.灌装保存
A.?A??????????????????????????????????B.?B??????????????????????????????????C.?C??????????????????????????????????D.?D
【答案】
C
【考点】物质的分离与提纯
【解析】【解答】解:A.冷水浸泡属于物质的溶解,故A错误;
B.加热煎制属于加热,故B错误;
C.箅渣取液将固体和液体分离,属于过滤操作,故C正确;
D.灌装是液体转移,故D错误.
故选C.
【分析】过滤用于分离不溶性物质和液体,以此解答该题.本题考查物质的分离,侧重于学生的分析、实验能力的考查,题目密切联系生活,有利于培养学生良好的科学素养,提高学生学习的积极性,难度不大.
3.下列食品添加剂中,其试用目的与反应速率有关的是(?

A.?抗氧化剂??????????????????????B.?调味剂??????????????????????C.?着色剂??????????????????????D.?增稠剂
【答案】
A
【考点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】解:A.抗氧化剂减少食品与氧气的接触,延缓氧化的反应速率,故A正确;
B.调味剂是为了增加食品的味道,与速率无关,故B错误;
C.着色剂是为了给食品添加某种颜色,与速率无关,故C错误;
D.增稠剂是改变物质的浓度,与速率无关,故D错误.
故选A.
【分析】一般来说,食品中常加入抗氧剂、调味剂、着色剂以及增稠剂等,其中加入抗氧化剂可减缓食品的腐蚀,延长保质期,而调味剂、着色剂以及增稠剂则与食品的色、态、味有关,以此解答该题.本题考查常见食品的添加剂,与化学反应速率相结合综合考查学生的能力,侧重于化学与生活的考查,有利于培养学生良好的科学素养,难度不大,平时注意相关基础知识的积累.
4.在一定条件下,甲苯可生成二甲苯混合物和苯.有关物质的沸点、熔点如表:
对二甲苯
邻二甲苯
间二甲苯

沸点/℃
138
144
139
80
熔点/℃
13
25
47
6
下列说法不正确的是(?

A.?该反应属于取代反应
B.?甲苯的沸点高于144℃
C.?用蒸馏的方法可将苯从反应所得产物中首先分离出来
D.?从二甲苯混合物中,用冷却结晶的方法可将对二甲苯分离出来
【答案】
B
【考点】苯的同系物及其性质
【解析】【解答】A、甲苯变成二甲苯是苯环上的氢原子被甲基取代所得,属于取代反应,故A正确;
B、甲苯的相对分子质量比二甲苯小,故沸点比二甲苯低,故B错误;
C、苯的沸点与二甲苯的沸点相差较大,可以用蒸馏的方法分离,故C正确;
D、因为对二甲苯的熔点较低,冷却后容易形成固体,所以能用冷却结晶的方法分离出来,故D正确;
故选B.
【分析】A、甲苯变成二甲苯是苯环上的氢原子被甲基取代所得,属于取代反应;B、甲苯的相对分子质量比二甲苯小,沸点比二甲苯低;C、苯的沸点与二甲苯的沸点相差较大,用蒸馏的方法分离;D、因为对二甲苯的熔点较低,冷却后容易形成固体.本题涉及到的知识点有物质的分离和提纯、有机物的反应类型、沸点高低比较,考查学生根据表格的数据分析解决问题的能力,难度不大.
5.K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2O72﹣(橙色)+H2O?2CrO42﹣(黄色)+2H+

用K2Cr2O7溶液进行下列实验:
结合实验,下列说法不正确的是(?

A.?①中溶液橙色加深,③中溶液变黄
B.?②中Cr2O72﹣被C2H5OH还原
C.?对比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性强
D.?若向④中加入70%H2SO4溶液至过量,溶液变为橙色
【答案】
D
【考点】氧化还原反应,化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A.在平衡体系中加入酸,平衡逆向移动,重铬酸根离子浓度增大,橙色加深,加入碱,平衡正向移动,溶液变黄,故A正确;
B.②中重铬酸钾氧化乙醇,重铬酸钾被还原,故B正确;
C.②是酸性条件,④是碱性条件,酸性条件下氧化乙醇,而碱性条件不能,说明酸性条件下氧化性强,故B正确;
D.若向④溶液中加入70%的硫酸到过量,溶液为酸性,可以氧化乙醇,溶液变绿色,故D错误.
故选D.
【分析】K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2O72﹣(橙色)+H2O?2CrO42﹣(黄色)+2H+

加入酸,氢离子浓度增大,平衡逆向移动,则溶液橙色加深,加入碱,平衡正向移动,溶液变黄,由实验②、④可知Cr2O72﹣具有较强的氧化性,可氧化乙醇,而CrO42﹣不能,以此解答该题.本题综合考查氧化还原反应以及化学平衡的移动问题,侧重于学生的分析能力的考查,注意把握题目所给信息,易错点为D,注意Cr2O72﹣、CrO42﹣氧化性的比较,难度不大.
6.在两份相同的Ba(OH)2溶液中,分别滴入物质的量浓度相等的H2SO4、NaHSO4溶液,其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如图所示.下列分析不正确的是(?

A.?①代表滴加H2SO4溶液的变化曲线
B.?b点,溶液中大量存在的离子是Na+、OH﹣
C.?c点,两溶液中含有相同量的OH﹣
D.?a、d两点对应的溶液均显中性
【答案】
C
【考点】溶液酸碱性的判断及相关计算
【解析】【解答】A.Ba(OH)2溶液和H2SO4、NaHSO4溶液反应方程式分别为H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O、NaHSO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+NaOH+H2O,溶液导电能力与离子浓度成正比,根据图知,曲线①在a点溶液导电能力接近0,说明该点溶液离子浓度最小,应该为Ba(OH)2溶液和H2SO4的反应,则曲线②为Ba(OH)2溶液和NaHSO4溶液的反应,即①代表滴加H2SO4溶液的变化曲线,故A正确;
B.根据图知,a点为Ba(OH)2溶液和H2SO4恰好反应,H2SO4、NaHSO4溶液的物质的量浓度相等,则b点溶液溶质为NaOH,所以b点,溶液中大量存在的离子是Na+、OH﹣

故B正确;
C.c点,①中稀硫酸过量,溶质为硫酸,②中硫酸氢钠过量,则溶质为NaOH、Na2SO4

因为硫酸根离子浓度相同,②中钠离子浓度大于①中氢离子浓度,所以溶液中氢氧根离子浓度不同,故C错误;
D.a点①中硫酸和氢氧化钡恰好完全反应,溶液中只含水;d点②中溶质为Na2SO4

水和硫酸钠溶液都呈中性,故D正确;
故选C.
【分析】A.Ba(OH)2溶液和H2SO4、NaHSO4溶液反应方程式分别为H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O、NaHSO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+NaOH+H2O,溶液导电能力与离子浓度成正比,根据图知,曲线①在a点溶液导电能力接近0,说明该点溶液离子浓度最小,应该为Ba(OH)2溶液和H2SO4的反应,则曲线②为Ba(OH)2溶液和NaHSO4溶液的反应;B.根据图知,a点为Ba(OH)2溶液和H2SO4恰好反应,H2SO4、NaHSO4溶液的物质的量浓度相等,则b点溶液溶质为NaOH;C.c点,①中稀硫酸过量,溶质为硫酸,②中硫酸氢钠过量,则溶质为NaOH、Na2SO4;D.a点①中硫酸和氢氧化钡恰好完全反应,溶液中只含水;d点②中溶质为Na2SO4

本题主要考查酸碱混合溶液定性判断,是高频考点,侧重考查学生分析判断及识图能力,明确发生的反应及各点溶液中溶质成分是解答本题关键,注意:溶液导电能力与离子浓度成正比,题目难度中等.
7.用石墨电极完成下列电解实验.
实验一
实验二
装置
现象
a、d处试纸变蓝;b处变红,局部褪色;c处无明显变化
两个石墨电极附近有气泡产生;n处有气泡产生;…
下列对实验现象的解释或推测不合理的是(?

A.?a、d处:2H2O+2e﹣═H2↑+2OH﹣
B.?b处:2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑
C.?c处发生了反应:Fe﹣2e﹣═Fe2+
D.?根据实验一的原理,实验二中m处能析出铜
【答案】
B
【考点】电解池工作原理及应用
【解析】【解答】解:A.d处试纸变蓝,为阴极,生成OH-

电极方程式为2H2O+2e-═H2↑+2OH-

故A正确;
B.b处变红,局部褪色,是因为Cl2+H2O=HCl+HClO,HCl的酸性使溶液变红,HClO的漂白性使局部褪色,故B错误;
C.c处为阳极,发生了反应:Fe-2e-═Fe2+

故C正确;
D.实验一中ac形成电解池,db形成电解池,所以实验二中也相当于形成三个电解池,一个球两面为不同的两极,左边铜珠的左侧为阳极,发生的电极反应为Cu-2e-=Cu2+

右侧(即位置m处)为阴极,发生的电极反应为Cu2++2e-=Cu,同样右边铜珠的左侧为阳极,右侧(即位置n处)为阴极,因此m处能析出铜的说法正确,故D正确.
故选B.
【分析】实验一a、d处试纸变蓝,说明生成OH-

为电解池的阴极,b处变红,局部褪色,为电解池的阳极,生成氯气,c处无明显变化,铁丝左侧为阳极,右侧为阴极,
实验二两个石墨电极附近有气泡产生,左侧生成氢气,右侧生成氧气,两个铜珠的左侧为阳极,右侧为阴极,n处有气泡产生,为阴极,以此解答该题。
二、解答题(共4小题,满分58分)
8.功能高分子P的合成路线如下:
(1)A的分子式是C7H8

其结构简式是________.
(2)试剂a是________.
(3)反应③的化学方程式:________.
(4)E的分子式是C6H10O2

E中含有的官能团:________.
(5)反应④的反应类型是________.
(6)反应⑤的化学方程式:________.
(7)已知:2CH3CHO
以乙烯为起始原料,选用必要的无机试剂合成E,写出合成路线(用结构简式表示有机物),用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件).
【答案】
(1)
(2)浓硫酸和浓硝酸
(3)+NaOH
+NaCl
(4)碳碳双键,酯基
(5)加聚反应
(6)+nH2O
+n
CH3CH2OH
(7)CH2=CH2CH3CH2Br
CH3CH2OH
CH3CHO
CH3CH=CHCOOH
CH3CH=CHCOOCH2CH3

【考点】有机物的推断
【解析】【解答】
(1)
;(2)浓硫酸和浓硝酸;(3)+NaOH
+NaCl;(4)碳碳双键、酯基;
(5)加聚反应;(6)
+nH2O
+n
CH3CH2OH;
(7)CH2=CH2CH3CH2Br
CH3CH2OH
CH3CHO
CH3CH=CHCOOH
CH3CH=CHCOOCH2CH3

故答案为:CH2=CH2CH3CH2Br
CH3CH2OH
CH3CHO
CH3CH=CHCOOH
CH3CH=CHCOOCH2CH3

【分析】A的分子式是C7H8

其结构简式是
,结合P的结构简式,可知A与浓硝酸在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成B为
,B与氯气在光照条件下发生取代反应生成C为
,C在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应生成D为
,可知G的结构简式为
,则F为
,E的分子式是C6H10O2

则E为CH3CH=CHCOOCH2CH3

写出合成路线:CH2=CH2CH3CH2Br
CH3CH2OH
CH3CHO
CH3CH=CHCOOH
CH3CH=CHCOOCH2CH3
?????
本题考查有机物的推断与合成,充分利用P的结构简式与反应条件、分子式进行推断,侧重考查学生分析推理能力、知识迁移运用能力,是有机化学常考题型,难度中等.
9.用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐(NO3﹣)已成为环境修复研究的热点之一.
(1)Fe还原水体中NO3﹣的反应原理如图1所示.
①作负极的物质是________.
②正极的电极反应式是________.
(2)将足量铁粉投入水体中,经24小时测定NO3﹣的去除率和pH,结果如下:
初始pH
pH=2.5
pH=4.5
NO3﹣的去除率
接近100%
<50%
24小时pH
接近中性
接近中性
铁的最终物质形态
pH=4.5时,NO3﹣的去除率低.其原因是________?.
(3)实验发现:在初始pH=4.5的水体中投入足量铁粉的同时,补充一定量的Fe2+可以明显提高NO3﹣的去除率.对Fe2+的作用提出两种假设:
Ⅰ.Fe2+直接还原NO3﹣;
Ⅱ.Fe2+破坏FeO(OH)氧化层.
①做对比实验,结果如图2所示,可得到的结论是________?

②同位素示踪法证实Fe2+能与FeO(OH)反应生成Fe3O4

结合该反应的离子方程式,解释加入Fe2+提高NO3﹣去除率的原因:________.
(4)其他条件与(2)相同,经1小时测定NO3﹣的去除率和pH,结果如表:
初始pH
pH=2.5
pH=4.5
NO3﹣的去除率
约10%
约3%
1小时pH
接近中性
接近中性
与(2)中数据对比,解释(2)中初始pH不同时,NO3﹣去除率和铁的最终物质形态不同的原因:________.
【答案】
(1)铁;NO3﹣+8e﹣+7H2O=NH4++10OH﹣
(2)pH越高,Fe3+越易水解生成FeO(OH),FeO(OH)不导电,所以NO3﹣的去除率低
(3)Ⅱ;Fe2++2FeO(OH)=Fe3O4+2H+

加入Fe2+之所以可以提高硝酸根离子的转化率主要因为减少了FeO(OH)的生成,增强了导电性,另外生成了H+

H+浓度增大,pH减小,使NO3﹣的转化率增大
(4)由于Fe3+的水解,所以pH越高,Fe3+越容易生成FeO(OH),FeO(OH)又不导电,所以NO3﹣的去除率越低
【考点】金属的电化学腐蚀与防护,铁及其化合物的性质实验
【解析】【解答】解:(1)①Fe还原水体中NO3﹣

则Fe作还原剂,失去电子,作负极,
故答案为:铁;
②NO3﹣在正极得电子发生还原反应产生NH4+

根据电荷守恒写出离子方程式:NO3﹣+8e﹣+7H2O=NH4++10OH﹣

故答案为:NO3﹣+8e﹣+7H2O=NH4++10OH﹣;
(2)pH越高,Fe3+越易水解生成FeO(OH),FeO(OH)不导电,所以NO3﹣的去除率低,
故答案为:pH越高,Fe3+越易水解生成FeO(OH),FeO(OH)不导电,所以NO3﹣的去除率低;
(3)①从右图可以看出只加入铁粉和只加入Fe2+

NO3﹣的去除率都不及同时加入铁和亚铁离子时NO3﹣的去除率高,说明不是应用了亚铁离子的还原性提高硝酸根的去除率,而是由于Fe2+破坏FeO(OH)氧化层,
故答案为:Ⅱ;
②同位素示踪法证实了Fe2+能与FeO(OH)反应生成Fe3O4

离子方程式为:Fe2++2FeO(OH)=Fe3O4+2H+

加入Fe2+之所以可以提高硝酸根离子的转化率主要因为减少了FeO(OH)的生成,增强了导电性,另外生成了H+

H+浓度增大,pH减小,使NO3﹣的转化率增大,
故答案为:Fe2++2FeO(OH)=Fe3O4+2H+

加入Fe2+之所以可以提高硝酸根离子的转化率主要因为减少了FeO(OH)的生成,增强了导电性,另外生成了H+

H+浓度增大,pH减小,使NO3﹣的转化率增大;
(4)由于Fe3+的水解,所以pH越高,Fe3+越容易生成FeO(OH),FeO(OH)又不导电,所以NO3﹣的去除率越低,
故答案为:由于Fe3+的水解,所以pH越高,Fe3+越容易生成FeO(OH),FeO(OH)又不导电,所以NO3﹣的去除率越低.
【分析】(1)①Fe还原水体中NO3﹣

则Fe作还原剂,失去电子,作负极;②NO3﹣在正极得电子发生还原反应产生NH4+;
(2)pH越高,Fe3+越易水解生成FeO(OH),FeO(OH)不导电,所以NO3﹣的去除率低;
(3)①从右图可以看出只加入铁粉和只加入Fe2+

NO3﹣的去除率都不及同时加入铁和亚铁离子时NO3﹣的去除率高,说明不是应用了亚铁离子的还原性提高硝酸根的去除率;②同位素示踪法证实了Fe2+能与FeO(OH)反应生成Fe3O4

离子方程式为:Fe2++2FeO(OH)=Fe3O4+2H+

既减少了FeO(OH)的生成,增强了导电性,又生成了H+

H+浓度增大,pH减小,使NO3﹣的转化率增大;
(4)由于Fe3+的水解,所以pH越高,Fe3+越容易生成FeO(OH),FeO(OH)又不导电,所以NO3﹣的去除率越低.考查化学反应原理,涉及到的知识有电化学、氧化还原反应等,题中的Fe与NO3﹣的反应跟溶液酸碱性有关,抓住这一点是解题的关键,第Ⅱ问的解答有一定的难度,特别是阐述上的准确性.
10.以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4为原料,制备高纯PbO,实现铅的再生利用.其工作流程如下:
(1)过程Ⅰ中,在Fe2+催化下,Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是________.
(2)过程Ⅰ中,Fe2+催化过程可表示为:
i:2Fe2++PbO2+4H++SO42﹣═2Fe3++PbSO4+2H2O
ii:…
①写出ii的离子方程式:________.
②下列实验方案可证实上述催化过程.将实验方案补充完整.
a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液,溶液几乎无色,再加入少量PbO2

溶液变红.
b.________.
(3)PbO溶解在NaOH溶液中,存在平衡:PbO(s)+NaOH(aq)?NaHPbO2(aq),其溶解度曲线如图所示.
①过程Ⅱ的目的是脱硫.滤液1经处理后可在过程Ⅱ中重复使用,其目的是________(选填序号).
A.减小Pb的损失,提高产品的产率
B.重复利用NaOH,提高原料的利用率
C.增加Na2SO4浓度,提高脱硫效率
②过程Ⅲ的目的是提纯,结合上述溶解度曲线,简述过程Ⅲ的操作:________
【答案】
(1)Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O
(2)2Fe3++Pb+SO42﹣═PbSO4+2Fe2+;取a中红色溶液少量,加入过量Pb,充分反应后,红色褪去
(3)A;粗PbO溶解在35%NaOH溶液中配成高温下的饱和溶液,冷却结晶、过滤得PbO
【考点】物质的分离与提纯,制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)根据题给化学工艺流程知,过程Ⅰ中,在Fe2+催化下,Pb、PbO2和H2SO4反应生成PbSO4和水,故答案为:Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O;(2)①催化剂通过参加反应,改变反应历程,降低反应的活化能,加快化学反应速率,而本身的质量和化学性质反应前后保持不变.根据题给信息知反应i中Fe2+被PbO2氧化为Fe3+

则反应ii中Fe3+被Pb还原为Fe2+

故答案为:2Fe3++Pb+SO42﹣═PbSO4+2Fe2+;
②a实验证明发生反应i,则b实验需证明发生反应ii,实验方案为:
a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液,溶液几乎无色,再加入少量PbO2

溶液变红,亚铁离子被氧化为铁离子。
b.溶液中存在平衡,Fe3++3SCN﹣=Fe(SCN)3

加入过量Pb,和平衡状态下铁离子反应生成亚铁离子,平衡逆向进行充分反应后,红色褪去,
故答案为:取a中红色溶液少量,加入过量Pb,充分反应后,红色褪去;(3)①过程Ⅱ脱硫过程中发生的反应为PbSO4+2NaOH=PbO+Na2SO4+H2O,而滤液Ⅰ中含有硫酸,可降低溶液的pH,使平衡PbO(s)+NaOH(aq)?NaHPbO2(aq)逆向移动,减少PbO损失,提高产品的产率,故答案为:A;
②根据PbO的溶解度曲线,提纯粗Pb的方法为将粗PbO溶解在35%NaOH溶液中配成高温下的饱和溶液,冷却结晶、过滤得到PbO,
故答案为:粗PbO溶解在35%NaOH溶液中配成高温下的饱和溶液,冷却结晶、过滤得PbO;
【分析】以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4为原料,制备高纯PbO,含铅废料加入硫酸亚铁、稀硫酸加热反应过滤得到PbSO4粗品,加入10%的氢氧化钠溶液加热反应,冷却过滤得到PbO粗品,粗PbO溶解在35%NaOH溶液中配成高温下的饱和溶液,冷却结晶、过滤得PbO,(1)根据题给化学工艺流程知,过程Ⅰ中,在Fe2+催化下,Pb、PbO2和H2SO4反应生成PbSO4和水;(2)①催化剂通过参加反应,改变反应历程,降低反应的活化能,加快化学反应速率,而本身的质量和化学性质反应前后保持不变.根据题给信息知反应i中Fe2+被PbO2氧化为Fe3+

则反应ii中Fe3+被Pb还原为Fe2+

据此书写离子方程式;②a实验证明发生反应i,则b实验需证明发生反应ii,实验方案为取a中红色溶液少量,加入过量Pb,充分反应后,红色褪去;(3)①过程Ⅱ脱硫过程中发生的反应为PbSO4+2NaOH=PbO+Na2SO4+H2O,而滤液Ⅰ中含有硫酸,可降低溶液的pH,使平衡PbO(s)+NaOH(aq)?NaHPbO2(aq)逆向移动;②根据PbO的溶解度曲线,提纯粗Pb的方法为将粗PbO溶解在35%NaOH溶液中配成高温下的饱和溶液,冷却结晶、过滤得到PbO;本题考查了化学工艺流程分析、催化剂、离子方程式书写、化学实验方案的设计、物质分离提纯、平衡一点原理的应用,题目难度中等.
11.以Na2SO3溶液和不同金属的硫酸盐溶液作为实验对象,探究盐的性质和盐溶液间反应的多样性.
实验
试剂
现象
滴管
试管
0.2
mol?L﹣1
Na2SO3溶液
饱和Ag2SO4溶液
Ⅰ.产生白色沉淀
0.2
mol?L﹣1
CuSO4
Ⅱ.溶液变绿,继续滴加产生棕黄色沉淀
0.1
mol?L﹣1
Al2(SO4)3溶液
Ⅲ.开始无明显变化,继续滴加产生白色沉淀
(1)经检验,现象Ⅰ中的白色沉淀是Ag2SO3

用离子方程式解释现象Ⅰ:________.
(2)经检验,现象Ⅱ的棕黄色沉淀中不含SO42﹣

含有Cu+、Cu2+和SO32﹣

已知:Cu+Cu+Cu2+

Cu2+CuI↓(白色)+I2

①用稀硫酸证实沉淀中含有Cu+的实验现象是________.
②通过下列实验证实,沉淀中含有Cu2+和SO32﹣

a.白色沉淀A是BaSO4

试剂1是________.
b.证实沉淀中含有Cu+和SO32﹣的理由是________.
(3)已知:Al2(SO3)3在水溶液中不存在.经检验,现象Ⅲ的白色沉淀中无SO42﹣

该白色沉淀既能溶于强酸,又能溶于强碱,还可使酸性KMnO4溶液褪色.
①推测沉淀中含有亚硫酸根和________.
②对于沉淀中亚硫酸根的存在形式提出两种假设:i.被Al(OH)3所吸附;ii.存在于铝的碱式盐中.对假设ii设计了对比实验,证实了假设ii成立.
a.将对比实验方案补充完整.
步骤一:
步骤二:________(按图形式呈现).
b.假设ii成立的实验证据是________
(4)根据实验,亚硫酸盐的性质有________.盐溶液间反应的多样性与________有关.
【答案】
(1)2Ag++SO32﹣=Ag2SO3↓
(2)有红色固体生成;Ba(OH)2溶液;棕黄色沉淀与KI溶液反应生成白色沉淀(CuI),证明含有Cu2+

白色沉淀A为硫酸钡,证明含有SO32﹣
(3)氢氧化铝;;V1=V2
(4)还原性、水解呈碱性;盐的性质和溶液的酸碱性
【考点】性质实验方案的设计
【解析】【解答】解:(1)实验Ⅰ中0.2mol/LNa2SO3溶液滴入饱和Ag2SO4溶液发生反应生成白色沉淀Ag2SO3

反应的离子方程式为:2Ag++SO32﹣=Ag2SO3↓,故答案为:2Ag++SO32﹣=Ag2SO3↓;(2)①依据反应Cu+和稀硫酸反应铜和铜离子,若沉淀中含有Cu+

加入稀硫酸会发生歧化反应生成铜单质,实验现象是有红色固体生成,
故答案为:有红色固体生成;
②a.分析实验流程可知实验原理为2Cu2++4I﹣=2CuI+I2、I2+SO32﹣+H2O=SO42﹣+2I﹣+2H+、SO42﹣+Ba2+=BaSO4↓,根据
BaSO4沉淀可知,加入的试剂为含Ba2+的化合物,可以选用BaCl2或者Ba(OH)2

由于
OH﹣可以用于检验
Cu2+

所以选用
Ba(OH)2溶液,
故答案为:Ba(OH)2溶液;
b.证实沉淀中含有Cu+和SO32﹣的理由是棕黄色沉淀与KI溶液反应生成白色沉淀(CuI),证明含有Cu+

白色沉淀A为硫酸钡,证明含有SO32﹣

故答案为:棕黄色沉淀与KI溶液反应生成白色沉淀(CuI),证明含有Cu2+

白色沉淀A为硫酸钡,证明含有SO32﹣;(3)①根据题意知实验Ⅲ的白色沉淀中无SO42﹣

该白色沉淀既能溶于强酸,又能溶于强碱,还可使酸性KMnO4溶液褪色,推测沉淀中含有亚硫酸根和氢氧化铝,
故答案为:氢氧化铝;
②a.相比起
Al(OH)3

铝的碱式盐所具有的区别是每个铝对应的氢氧根离子不足其三倍,记录数据消耗氢氧化钠溶液的体积
V1

定量思路可能有多种,比如使用同浓度的酸去定量(然而题中并未提供所用的稀
NaOH
的浓度,因而无法平行比较),因此必须重复使用题中所给稀
NaOH
溶液进行平行实验.根据题给实验方案设计步骤二为:
,?故答案为:

b.假设ii成立的实验证据是V1=V2

故答案为:V1=V2;(4)题目中有多处暗示我们还原性,比如(3)中的沉淀可以使酸性高锰酸钾褪色,第二空,实验结论要紧扣实验目的,根据题目,我们探究的是
Na2SO3溶液和不同金属的硫酸盐溶液反应,所以得到结论:盐溶液间反应的多样性与不同金属阳离子有关,主要是盐的性质和溶液的酸碱性.
故答案为:还原性、水解呈碱性;盐的性质和溶液的酸碱性.
【分析】(1)0.2mol/LNa2SO3溶液滴入饱和Ag2SO4溶液发生反应生成白色沉淀Ag2SO3;(2)①根据第二题中现象
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及已知信息,可以得知,取少量洗净(排除
Cu2+干扰)的棕黄色
沉淀,滴加稀硫酸,沉淀变红(铜单质),则证明有
Cu+;②a.根据
BaSO4沉淀可知,加入的试剂为含Ba2+的化合物,可以选用BaCl2或者Ba(OH)2

由于
OH﹣可以用于检验
Cu2+

所以选用
Ba(OH)2;
b.由白色沉淀
A
可知之前所取上层清液中有
SO42﹣

由加入
KI
生成白色沉淀可知有
Cu+

由加淀粉无现象说明无
I2

因而有还原剂
SO32﹣;(3)①由题意,白色沉淀既能溶于强酸,又能溶于强碱,可以得到沉淀中含有
Al(OH)3;②相比起
Al(OH)3

铝的碱式盐所具有的区别是每个铝对应的氢氧根离子不足其三倍.因此应当设计一个定量实验,记录数据消耗氢氧化钠溶液的体积
V1

定量思路可能有多种,比如使用同浓度的酸去定量(然而题中并未提供所用的稀
NaOH
的浓度,因而无法平行比较),因此必须重复使用题中所给稀
NaOH
溶液进行平行实验.实验过程如答案所示;(4)根据实验,亚硫酸盐具有还原性、水解呈碱性,盐溶液间反应的多样性与盐的性质和溶液的酸碱性有关;本题考查化学实验方案的分析、评价和设计.主要是离子检验和实验过程的理解应用,题目难度较大.
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