【精品解析】2017年高考化学真题试卷(天津卷)(正式版)

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名称 【精品解析】2017年高考化学真题试卷(天津卷)(正式版)
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资源类型 试卷
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科目 化学
更新时间 2017-06-12 16:29:05

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2017年高考化学真题试卷(天津卷)(正式版)
一、本卷共6题,每题6分,共36分.在每题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的.
1.(2017·天津)下列有关水处理方法不正确的是(  )
A.用石灰、碳酸钠等碱性物质处理废水中的酸
B.用可溶性的铝盐和铁盐处理水中的悬浮物
C.用氯气处理水中的Cu2+、Hg+等重金属离子
D.用烧碱处理含高浓度NH4+的废水并回收利用氨
【答案】C
【知识点】常见的生活环境的污染及治理
【解析】【解答】解:A.石灰与酸反应生成钙盐,碳酸钠与酸反应生成钠盐和二氧化碳,都消耗了H+ ,故可用于处理废水中的酸,故A正确;
B.铝盐、铁盐都能水解生成对应的氢氧化物胶体,疏松多孔,具有吸附性,可吸附水中的悬浮物,故B正确;
C.氯气可用于水的消毒杀菌,不能与Cu2+、Hg+反应生成沉淀,对重金属离子没有作用,故C错误;
D.烧碱可与铵根离子反应产生氨气,则可用烧碱出来高浓度的NH4+的废水并回收利用氨,故D正确.
故选C.
【分析】A.石灰、碳酸钠都可与酸反应;
B.可溶性的铝盐和铁盐可水解生成具有吸附性的胶体;
C.氯气不能与Cu2+、Hg+反应生成沉淀;
D.烧碱可与铵根离子反应生成氨气.
2.(2017·天津)汉黄芩素是传统中草药黄芩的有效成分之一,对肿瘤细胞的杀伤有独特作用.下列有关汉黄芩素的叙述正确的是(  )
A.汉黄芩素的分子式为C16H13O5
B.该物质遇FeCl3溶液显色
C.1 mol该物质与溴水反应,最多消耗1mol Br2
D.与足量H2发生加成反应后,该分子中官能团的种类减少1种
【答案】B
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】解:A.汉黄芩素的分子式为C16H12O5,故A错误;
B.含酚﹣OH,遇FeCl3溶液显色,故B正确;
C.酚﹣OH的邻对位与溴水发生取代反应,碳碳双键与溴水发生加成反应,则1 mol该物质与溴水反应,最多消耗2mol Br2,故C错误;
D.与足量H2发生加成反应后,该分子中官能团碳碳双键、羰基、苯环中的不饱和键均减少,故D错误。
故选B.
【分析】由结构可知分子式,分子中含酚﹣OH、碳碳双键、羰基及醚键,结合酚、烯烃等有机物的性质来解答.
3.(2017·天津)下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是(  )
A.硅太阳能电池工作时,光能转化成电能
B.锂离子电池放电时,化学能转化成电能
C.电解质溶液导电时,电能转化成化学能
D.葡萄糖为人类生命活动提供能量时,化学能转化成热能
【答案】A
【知识点】氧化还原反应;反应热和焓变
【解析】【解答】解:A.光能转化为电能,不发生化学变化,与氧化还原反应无关,故A选;
B.发生原电池反应,本质为氧化还原反应,故B不选;
C.发生电解反应,为氧化还原反应,故C不选;
D.发生氧化反应,故D不选.
故选A.
【分析】发生的反应中存在元素的化合价变化,则为氧化还原反应,以此来解答.
4.(2017·天津)以下实验设计能达到实验目的是(  )
实验目的 实验设计
A. 除去NaHCO3固体中的Na2CO3 将固体加热至恒重
B. 制备无水AlCl3 蒸发Al与稀盐酸反应后的溶液
C. 重结晶提纯苯甲酸 将粗品水溶、过滤、蒸发、结晶
D. 鉴别NaBr和KI溶液 分别加新制氯水后,用CCl4萃取
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】解:A.碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠,加热将原物质除去,不能除杂,故A错误;
B.蒸发时促进氯化铝水解,生成的盐酸易挥发,则应在HCl气流中蒸发结晶,故B错误;
C.苯甲酸在水中的溶解度不大,应趁热过滤后,选择重结晶法分离提纯,故C错误;
D.氯气与NaBr、NaI反应分别生成溴、碘,在四氯化碳中的颜色不同,则分别加新制氯水后,用CCl4萃取后观察颜色可鉴别,故D正确;
故选D.
【分析】A.碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠;
B.蒸发时促进氯化铝水解,生成的盐酸易挥发;
C.苯甲酸在水中的溶解度不大,且利用溶解度在不同温度下的差异分离;
D.氯气与NaBr、NaI反应分别生成溴、碘,在四氯化碳中的颜色不同.
5.(2017·天津)根据元素周期表和元素周期律,判断下列叙述不正确的是(  )
A.气态氢化物的稳定性:H2O>NH3>SiH4
B.氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物
C.如图所示实验可证明元素的非金属性:Cl>C>Si
D.用中文“”(ào)命名的第118号元素在周期表中位于第七周期0族
【答案】C
【知识点】元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】解:A.非金属性O>N>Si,气态氢化物的稳定性:H2O>NH3>SiH4,故A正确;
B.H与F、Cl等形成共价化合物,与Na等形成离子化合物,则氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物,故B正确;
C.利用最高价含氧酸的酸性比较非金属性,HCl不是最高价含氧酸,则不能比较Cl、C的非金属性,故C错误;
D.目前周期表中112号元素位于第七周期的IIB族,118号元素的原子结构中有7个电子层、最外层电子数为8,则118号元素在周期表中位于第七周期0族,故D正确;
故选C.
【分析】A.非金属性越强,对应氢化物越稳定;
B.H与F、Cl等形成共价化合物,与Na等形成离子化合物;
C.发生强酸制取弱酸的反应,且HCl不是最高价含氧酸;
D.目前周期表中112号元素位于第七周期的IIB族,118号元素的原子结构中有7个电子层、最外层电子数为8.
6.(2017·天津)常压下羰基化法精炼镍的原理为:Ni(s)+4CO(g) Ni(CO)4(g).230℃时,该反应的平衡常数K=2×10﹣5.已知:Ni(CO)4的沸点为42.2℃,固体杂质不参与反应.
第一阶段:将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4;
第二阶段:将第一阶段反应后的气体分离出来,加热至230℃制得高纯镍.
下列判断正确的是(  )
A.增加c(CO),平衡向正向移动,反应的平衡常数增大
B.第一阶段,在30℃和50℃两者之间选择反应温度,选50℃
C.第二阶段,Ni(CO)4分解率较低
D.该反应达到平衡时,v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO)
【答案】B
【知识点】化学平衡的影响因素
【解析】【解答】解:A.平衡常数与温度有关,则增加c(CO),平衡向正向移动,反应的平衡常数不变,故A错误;
B.Ni(CO)4的沸点为42.2℃,应大于沸点,便于分离出Ni(CO)4,则一阶段,在30℃和50℃两者之间选择反应温度,选50℃,故B正确;
C.加热至230℃制得高纯镍,可知第二阶段,Ni(CO)4分解率较大,故C错误;
D.达到平衡时,不同物质的正逆反应速率之比等于化学计量数之比,则该反应达到平衡时4v生成[Ni(CO)4]=v生成(CO),故D错误;
故选B.
【分析】A.平衡常数与温度有关;
B.Ni(CO)4的沸点为42.2℃,应大于沸点,便于分离出Ni(CO)4;
C.由加热至230℃制得高纯镍分析;
D.达到平衡时,不同物质的正逆反应速率之比等于化学计量数之比.
二、本卷共4题,共64分.
7.(2017·天津)(14分)某混合物浆液含有Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4.考虑到胶体的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出,某研究小组利用设计的电解分离装置(见图),使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液,并回收利用.回答Ⅰ和Ⅱ中的问题.
Ⅰ.固体混合物的分离和利用(流程图中的部分分离操作和反应条件未标明)
(1)反应①所加试剂NaOH的电子式为   .B→C的反应条件为   ,C→Al的制备方法称为   .
(2)该小组探究反应②发生的条件.D与浓盐酸混合,不加热,无变化;加热有Cl2生成,当反应停止后,固体有剩余,此时滴加硫酸,又产生Cl2.由此判断影响该反应有效进行的因素有(填序号)   .
a.温度 b.Cl﹣的浓度 c.溶液的酸度
(3)0.1mol Cl2与焦炭、TiO2完全反应,生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2 xH2O的液态化合物,放热4.28kJ,该反应的热化学方程式为   .
Ⅱ含铬元素溶液的分离和利用
(4)用惰性电极电解时,CrO42﹣能从浆液中分离出来的原因是   ,分离后含铬元素的粒子是   ;阴极室生成的物质为   (写化学式).
【答案】(1);加热(或煅烧);电解法
(2)ac
(3)2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)═TiCl4(l)+2CO(g)△H=﹣85.6kJ mol﹣1
(4)在直流电场作用下,CrO42﹣通过阴离子交换膜向阳极室移动,脱离浆液;CrO42﹣、Cr2O72﹣;NaOH和H2
【知识点】物质的分离与提纯
【解析】【解答】解:(1)NaOH为离子化合物,电子式为 ,B为Al(OH)3,在加热条件下生成氧化铝,电解熔融的氧化铝可得到铝,
故答案为: ;加热(或煅烧);电解法;(2)反应涉及的条件为加热,加热下可反应,另外加热硫酸,氢离子浓度变化,可知影响的因素为温度和氢离子浓度,故答案为:ac;(3)0.1mol Cl2与焦炭、TiO2完全反应,生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2 xH2O的液态化合物,放热4.28kJ,由质量守恒可知还原性气体为CO,反应的化学方程式为2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)═TiCl4(l)+2CO(g),则2mol氯气反应放出的热量为 4.28kJ=85.6kJ,
所以热化学方程式为2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)═TiCl4(l)+2CO(g)△H=﹣85.6kJ mol﹣1,
故答案为:2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)═TiCl4(l)+2CO(g)△H=﹣85.6kJ mol﹣1;(4)电解时,CrO42﹣通过阴离子交换膜向阳极移动,从而从浆液中分离出来,因存在2CrO42﹣+2H+ Cr2O72﹣+H2O,则分离后含铬元素的粒子是CrO42﹣、Cr2O72﹣,阴极发生还原反应生成氢气和NaOH,
故答案为:在直流电场作用下,CrO42﹣通过阴离子交换膜向阳极室移动,脱离浆液;CrO42﹣、Cr2O72﹣;NaOH和H2.
【分析】Ⅰ.(1)固体混合物含有Al(OH)3、MnO2,加入NaOH溶液,过滤,可得到滤液A为NaAlO2,通入二氧化碳,生成B为Al(OH)3,固体C为Al2O3,电解熔融的氧化铝可得到Al;固体D为MnO2,加热条件下与浓盐酸反应可生成氯气;(2)题中涉及因素有温度和浓度;(3)0.1mol Cl2与焦炭、TiO2完全反应,生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2 xH2O的液态化合物,放热4.28kJ,由质量守恒可知还原性气体为CO,反应的化学方程式为2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)═TiCl4(l)+2CO(g),以此可计算反应热并写出热化学方程式;
Ⅱ.(4))电解时,CrO42﹣通过阴离子交换膜向阳极移动,阴极发生还原反应生成氢气和NaOH,以此解答该题.
8.(2017·天津)(18分)2﹣氨基﹣3﹣氯苯甲酸(F)是重要的医药中间体,其制备流程图如下:
已知:
回答下列问题:
(1) 分子中不同化学环境的氢原子共有   种,共面原子数目最多为   .
(2)B的名称为   .写出符合下列条件B的所有同分异构体的结构简式   .
a.苯环上只有两个取代基且互为邻位 b.既能发生银镜反应又能发生水解反应
(3)该流程未采用甲苯直接硝化的方法制备B,而是经由①②③三步反应制取B,目的是   .
(4)写出⑥的化学反应方程式:   ,该步反应的主要目的是   .
(5)写出⑧的反应试剂和条件:   ;F中含氧官能团的名称为   .
(6)在方框中写出以 为主要原料,经最少步骤制备含肽键聚合物的流程.
… 目标化合物
【答案】(1)4;13
(2)2﹣硝基甲苯或邻硝基甲苯;
(3)避免苯环上甲基对位的氢原子被硝基取代
(4);保护氨基
(5)Cl2/FeCl3(或Cl2/Fe);羧基
(6)
【知识点】有机物的合成
【解析】【解答】解:(1)甲苯含有1个甲基,苯环左右对称,则分子中不同化学环境的氢原子共有4种,苯环为平面形结构,与苯环直接相连的原子在同一个平面上,结合三点确定一个平面,甲基上可有1个H与苯环共平面,共13个,
故答案为:4; 13;(2)B为2﹣硝基甲苯或邻硝基甲苯,对应的同分异构体:a.苯环上只有两个取代基且互为邻位,b.既能发生银镜反应又能发生水解反应,说明应含有酯基,且为甲酸酯,另外一种官能团为氨基;或含醛基和肽键的化合物.可能为 ,
故答案为:2﹣硝基甲苯或邻硝基甲苯; ;(3)如采用甲苯直接硝化的方法制备B,硝基可取代甲基对位的H原子,目的是避免苯环上甲基对位的氢原子被硝基取代,
故答案为:避免苯环上甲基对位的氢原子被硝基取代;(4)由结构简式可知反应⑥为取代反应,反应的方程式为 ,该步反应的主要目的是避免氨基被氧化,
故答案为: ;保护氨基;(5)⑧为苯环的氯代反应,应在类似苯与溴的反应,反应条件为Cl2/FeCl3(或Cl2/Fe),F中含氧官能团的名称为羧基,
故答案为:Cl2/FeCl3(或Cl2/Fe);羧基;(6) 可水解生成 ,含有氨基、羧基,可发生缩聚反应生成高聚物,反应的流程为 ,
故答案为: .
【分析】(1)甲苯含有1个甲基,苯环左右对称;苯环为平面形结构,与苯环直接相连的原子在同一个平面上;(2)B为邻硝基甲苯,对应的同分异构体:a.苯环上只有两个取代基且互为邻位,b.既能发生银镜反应又能发生水解反应,说明应含有酯基,且为甲酸酯,另外一种官能团为氨基;(3)如采用甲苯直接硝化的方法制备B,硝基可取代甲基对位的H原子;(4)由结构简式可知反应⑥为取代反应,可避免氨基被氧化;(5)⑧为苯环的氯代反应,应在类似苯与溴的反应;F含有羧基、氨基和氯原子;(6) 可水解生成 ,含有氨基、羧基,可发生缩聚反应生成高聚物.
9.(2017·天津)(18分)用沉淀滴定法快速测定NaI等碘化物溶液中c(I﹣),实验过程包括准备标准溶液和滴定待测溶液.
Ⅰ准备标准溶液
a.准确称取AgNO3基准物4.2468g(0.0250mol)后,配制成250mL标准溶液,放在棕色试剂瓶中避光保存,备用.
b.配制并标定100mL 0.1000mol L﹣1 NH4SCN标准溶液,备用.
Ⅱ滴定的主要步骤
a.取待测NaI溶液25.00mL于锥形瓶中.
b.加入25.00mL 0.1000mol L﹣1 AgNO3溶液(过量),使I﹣完全转化为AgI沉淀.
c.加入NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂.
d.用0.1000mol L﹣1NH4SCN溶液滴定过量的Ag+,使其恰好完全转化为AgSCN沉淀后,体系出现淡红色,停止滴定.
e.重复上述操作两次.三次测定数据如下表:
实验序号 1 2 3
消耗NH4SCN标准溶液体积/mL 10.24 10.02 9.98
f.数据处理.
回答下列问题:
(1)将称得的AgNO3配制成标准溶液,所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有   .
(2)AgNO3标准溶液放在棕色试剂瓶中避光保存的原因是   .
(3)滴定应在pH<0.5的条件下进行,其原因是   .
(4)b和c两步操作是否可以颠倒   ,说明理由   .
(5)所消耗的NH4SCN标准溶液平均体积为   mL,测得c(I﹣)=   mol L﹣1.
(6)在滴定管中装入NH4SCN标准溶液的前一步,应进行的操作为   .
(7)判断下列操作对c(I﹣)测定结果的影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
①若在配制AgNO3标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出,则测定结果   .
②若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,则测定结果   .
【答案】(1)250mL(棕色)容量瓶、胶头滴管
(2)避免AgNO3见光分解
(3)防止因Fe3+的水解而影响滴定终点的判断(或抑制Fe3+的水解)
(4)否(或不能);若颠倒,Fe3+与I﹣反应,指示剂耗尽,无法判断滴定终点
(5)10.00;0.0600
(6)用NH4SCN标准溶液进行润洗
(7)偏高;偏高
【知识点】探究物质的组成或测量物质的含量
【解析】【解答】解:(1)配制硝酸银标准溶液时,所使用的仪器出需烧杯和玻璃棒外还有250mL(棕色)容量瓶及定容时需要的胶头滴管,
故答案为:250 mL(棕色)容量瓶、胶头滴管;(2)硝酸银标准溶液放在棕色试剂瓶中避光保存是因为硝酸银见光分解,故答案为:避免AgNO3见光分解;(3)滴定应在pH<0.5的条件下进行,原因是抑制铁离子的水解,防止因铁离子的水解而影响滴定终点的判断,
故答案为:防止因Fe3+的水解而影响滴定终点的判断(或抑制Fe3+的水解);(4)b和c两步操作不能颠倒,若颠倒,铁离子与碘离子发生氧化还原反应,指示剂耗尽则无法判断滴定终点,
故答案为:否(或不能);若颠倒,Fe3+与I﹣反应,指示剂耗尽,无法判断滴定终点;(5)根据所提供的三组数据,第一组数据误差较大,应舍去,二、三组数据取平均值即可,所以所消耗的NH4SCN溶液平均体积为10.00mL,
n(AgNO3)=25.00×10﹣3L×0.1000mol L﹣1=2.5×10﹣3mol,n(NH4SCN)=0.1000mol L﹣1×10.00×10﹣3L=1.00×10﹣3mol,
则c(I﹣)×0.25L=2.5×10﹣3mol﹣1.00×10﹣3mol,c(I﹣)=0.0600mol L﹣1,
故答案为:10.00;0.0600;(6)装入NH4SCN标准溶液,应避免浓度降低,应用NH4SCN标准溶液进行润洗,故答案为:用NH4SCN标准溶液进行润洗;(7)反应的原理为c(AgNO3)×V(AgNO3)=c(NH4SCN)×V(NH4SCN)+c(I﹣)×V(I﹣),
①若在配制AgNO3标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出,则导致溶质的物质的量减小,浓度偏低,则n(NH4SCN)偏小,测定c(I﹣)偏大,
故答案为:偏高;
②若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,造成读数偏小,则n(NH4SCN)偏小,测定c(I﹣)偏大,
故答案为:偏高.
【分析】(1)配制硝酸银标准溶液时,所使用的仪器出需烧杯和玻璃棒外还有250mL(棕色)容量瓶及定容时需要的胶头滴管;(2)硝酸银见光分解;(3)滴定应注意防止铁离子的水解,影响滴定结果;(4)铁离子与碘离子发生氧化还原反应;(5)根据所提供的三组数据,第一组数据误差较大,应舍去,二、三组数据取平均值即可,所以所消耗的NH4SCN溶液平均体积为10.00mL,
结合c(AgNO3)×V(AgNO3)=c(NH4SCN)×V(NH4SCN)+c(I﹣)×V(I﹣)计算;(6)装入NH4SCN标准溶液,应避免浓度降低,应用NH4SCN标准溶液进行润洗;(7)反应的原理为c(AgNO3)×V(AgNO3)=c(NH4SCN)×V(NH4SCN)+c(I﹣)×V(I﹣),如操作导致c(NH4SCN)×V(NH4SCN)偏小,则测定结果偏大,以此解答该题.
10.(2017·天津)(14分)H2S和SO2会对环境和人体健康带来极大的危害,工业上采取多种方法减少这些有害气体的排放,回答下列方法中的问题.
Ⅰ.H2S的除去
方法1:生物脱H2S的原理为:
H2S+Fe2(SO4)3═S↓+2FeSO4+H2SO4
4FeSO4+O2+2H2SO4 2Fe2(SO4)3+2H2O
(1)硫杆菌存在时,FeSO4被氧化的速率是无菌时的5×105倍,该菌的作用是   .
(2)由图1和图2判断使用硫杆菌的最佳条件为   .若反应温度过高,反应速率下降,其原因是   .
(3)方法2:在一定条件下,用H2O2氧化H2S
随着参加反应的n(H2O2)/n(H2S)变化,氧化产物不同.当n(H2O2)/n(H2S)=4时,氧化产物的分子式为   .
(4)Ⅱ.SO2的除去
方法1(双碱法):用NaOH吸收SO2,并用CaO使NaOH再生
NaOH溶液 Na2SO3溶液
写出过程①的离子方程式:   ;CaO在水中存在如下转化:
CaO(s)+H2O (l)═Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH﹣(aq)
从平衡移动的角度,简述过程②NaOH再生的原理   .
(5)方法2:用氨水除去SO2
已知25℃,NH3 H2O的Kb=1.8×10﹣5,H2SO3的Ka1=1.3×10﹣2,Ka2=6.2×10﹣8.若氨水的浓度为2.0mol L﹣1,溶液中的c(OH﹣)=   mol L﹣1.将SO2通入该氨水中,当c(OH﹣)降至1.0×10﹣7 mol L﹣1时,溶液中的c(SO32﹣)/c(HSO3﹣)=   .
【答案】(1)降低反应活化能
(2)30℃、pH=2.0;蛋白质变性(或硫杆菌失去活性)
(3)H2SO4
(4)2OH﹣+SO2=SO32﹣+H2O;SO32﹣与Ca2+生成CaSO3沉淀,平衡向正向移动,有NaOH生成
(5)6.0×10﹣3;0.62
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;常见的生活环境的污染及治理
【解析】【解答】解:(1)4FeSO4+O2+2H2SO4 2Fe2(SO4)3+2H2O,硫杆菌存在时,FeSO4被氧化的速率是无菌时的5×105倍,该菌的作用是做催化剂降低反应的活化能,
故答案为:降低反应活化能(或作催化剂);(2)从图象中分析可知,使用硫杆菌的最佳条件是亚铁离子氧化速率最大时,需要的温度和溶液pH分别为:30℃、pH=2.0,反应温度过高,反应速率下降是因为升温使蛋白质发生变性,催化剂失去生理活性,
故答案为:30℃、pH=2.0; 蛋白质变性(或硫杆菌失去活性);(3)当 =4时,结合氧化还原反应电子守恒,4H2O2~4H2O~8e﹣,电子守恒得到H2S变化为+6价化合物,H2S~H2SO4~8e﹣,氧化产物的分子式为H2SO4,
故答案为:H2SO4 ;(4)过程①是二氧化硫和氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠和水,反应的离子方程式为:2OH﹣+SO2=SO32﹣+H2O,过程②加入CaO,存在CaO(s)+H2O (l)═Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH﹣(aq),因SO32﹣与Ca2+生成CaSO3沉淀,平衡向正向移动,有NaOH生成,
故答案为:2OH﹣+SO2=SO32﹣+H2O;SO32﹣与Ca2+生成CaSO3沉淀,平衡向正向移动,有NaOH生成;(5)NH3 H2O的Kb=1.8×10﹣5,若氨水的浓度为2.0mol L﹣1,由Kb= 可知c(OH﹣)= mol/L=6.0×10﹣3mol/L,
当c(OH﹣)降至1.0×10﹣7 mol L﹣1时,c(H+)=1.0×10﹣7 mol L﹣1,H2SO3的Ka2=6.2×10﹣8,由Ka2= 可知c(SO32﹣)/c(HSO3﹣)= =0.62,
故答案为:6.0×10﹣3;0.62.
【分析】(1)硫杆菌存在时,FeSO4被氧化的速率是无菌时的5×105倍,说明硫杆菌做反应的催化剂加快反应速率;(2)从图象中分析可知,使用硫杆菌的最佳条件是亚铁离子氧化速率最大时,反应温度过高,反应速率下降是因为升温使蛋白质发生变性;(3)当n(H2O2)/n(H2S)=4时,结合氧化还原反应电子守恒,4H2O2~4H2O~8e﹣,电子守恒得到H2S变化为+6价化合物;(4)过程①是二氧化硫和氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠和水;过程②NaOH再生是平衡CaO(s)+H2O (l)═Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH﹣(aq)正向进行;氢氧根离子浓度增大;(5)NH3 H2O的Kb=1.8×10﹣5,若氨水的浓度为2.0mol L﹣1,可结合Kb= 计算c(OH﹣),H2SO3的Ka2=6.2×10﹣8,结合Ka2= 计算c(SO32﹣)/c(HSO3﹣).
1 / 12017年高考化学真题试卷(天津卷)(正式版)
一、本卷共6题,每题6分,共36分.在每题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的.
1.(2017·天津)下列有关水处理方法不正确的是(  )
A.用石灰、碳酸钠等碱性物质处理废水中的酸
B.用可溶性的铝盐和铁盐处理水中的悬浮物
C.用氯气处理水中的Cu2+、Hg+等重金属离子
D.用烧碱处理含高浓度NH4+的废水并回收利用氨
2.(2017·天津)汉黄芩素是传统中草药黄芩的有效成分之一,对肿瘤细胞的杀伤有独特作用.下列有关汉黄芩素的叙述正确的是(  )
A.汉黄芩素的分子式为C16H13O5
B.该物质遇FeCl3溶液显色
C.1 mol该物质与溴水反应,最多消耗1mol Br2
D.与足量H2发生加成反应后,该分子中官能团的种类减少1种
3.(2017·天津)下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是(  )
A.硅太阳能电池工作时,光能转化成电能
B.锂离子电池放电时,化学能转化成电能
C.电解质溶液导电时,电能转化成化学能
D.葡萄糖为人类生命活动提供能量时,化学能转化成热能
4.(2017·天津)以下实验设计能达到实验目的是(  )
实验目的 实验设计
A. 除去NaHCO3固体中的Na2CO3 将固体加热至恒重
B. 制备无水AlCl3 蒸发Al与稀盐酸反应后的溶液
C. 重结晶提纯苯甲酸 将粗品水溶、过滤、蒸发、结晶
D. 鉴别NaBr和KI溶液 分别加新制氯水后,用CCl4萃取
A.A B.B C.C D.D
5.(2017·天津)根据元素周期表和元素周期律,判断下列叙述不正确的是(  )
A.气态氢化物的稳定性:H2O>NH3>SiH4
B.氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物
C.如图所示实验可证明元素的非金属性:Cl>C>Si
D.用中文“”(ào)命名的第118号元素在周期表中位于第七周期0族
6.(2017·天津)常压下羰基化法精炼镍的原理为:Ni(s)+4CO(g) Ni(CO)4(g).230℃时,该反应的平衡常数K=2×10﹣5.已知:Ni(CO)4的沸点为42.2℃,固体杂质不参与反应.
第一阶段:将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4;
第二阶段:将第一阶段反应后的气体分离出来,加热至230℃制得高纯镍.
下列判断正确的是(  )
A.增加c(CO),平衡向正向移动,反应的平衡常数增大
B.第一阶段,在30℃和50℃两者之间选择反应温度,选50℃
C.第二阶段,Ni(CO)4分解率较低
D.该反应达到平衡时,v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO)
二、本卷共4题,共64分.
7.(2017·天津)(14分)某混合物浆液含有Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4.考虑到胶体的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出,某研究小组利用设计的电解分离装置(见图),使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液,并回收利用.回答Ⅰ和Ⅱ中的问题.
Ⅰ.固体混合物的分离和利用(流程图中的部分分离操作和反应条件未标明)
(1)反应①所加试剂NaOH的电子式为   .B→C的反应条件为   ,C→Al的制备方法称为   .
(2)该小组探究反应②发生的条件.D与浓盐酸混合,不加热,无变化;加热有Cl2生成,当反应停止后,固体有剩余,此时滴加硫酸,又产生Cl2.由此判断影响该反应有效进行的因素有(填序号)   .
a.温度 b.Cl﹣的浓度 c.溶液的酸度
(3)0.1mol Cl2与焦炭、TiO2完全反应,生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2 xH2O的液态化合物,放热4.28kJ,该反应的热化学方程式为   .
Ⅱ含铬元素溶液的分离和利用
(4)用惰性电极电解时,CrO42﹣能从浆液中分离出来的原因是   ,分离后含铬元素的粒子是   ;阴极室生成的物质为   (写化学式).
8.(2017·天津)(18分)2﹣氨基﹣3﹣氯苯甲酸(F)是重要的医药中间体,其制备流程图如下:
已知:
回答下列问题:
(1) 分子中不同化学环境的氢原子共有   种,共面原子数目最多为   .
(2)B的名称为   .写出符合下列条件B的所有同分异构体的结构简式   .
a.苯环上只有两个取代基且互为邻位 b.既能发生银镜反应又能发生水解反应
(3)该流程未采用甲苯直接硝化的方法制备B,而是经由①②③三步反应制取B,目的是   .
(4)写出⑥的化学反应方程式:   ,该步反应的主要目的是   .
(5)写出⑧的反应试剂和条件:   ;F中含氧官能团的名称为   .
(6)在方框中写出以 为主要原料,经最少步骤制备含肽键聚合物的流程.
… 目标化合物
9.(2017·天津)(18分)用沉淀滴定法快速测定NaI等碘化物溶液中c(I﹣),实验过程包括准备标准溶液和滴定待测溶液.
Ⅰ准备标准溶液
a.准确称取AgNO3基准物4.2468g(0.0250mol)后,配制成250mL标准溶液,放在棕色试剂瓶中避光保存,备用.
b.配制并标定100mL 0.1000mol L﹣1 NH4SCN标准溶液,备用.
Ⅱ滴定的主要步骤
a.取待测NaI溶液25.00mL于锥形瓶中.
b.加入25.00mL 0.1000mol L﹣1 AgNO3溶液(过量),使I﹣完全转化为AgI沉淀.
c.加入NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂.
d.用0.1000mol L﹣1NH4SCN溶液滴定过量的Ag+,使其恰好完全转化为AgSCN沉淀后,体系出现淡红色,停止滴定.
e.重复上述操作两次.三次测定数据如下表:
实验序号 1 2 3
消耗NH4SCN标准溶液体积/mL 10.24 10.02 9.98
f.数据处理.
回答下列问题:
(1)将称得的AgNO3配制成标准溶液,所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有   .
(2)AgNO3标准溶液放在棕色试剂瓶中避光保存的原因是   .
(3)滴定应在pH<0.5的条件下进行,其原因是   .
(4)b和c两步操作是否可以颠倒   ,说明理由   .
(5)所消耗的NH4SCN标准溶液平均体积为   mL,测得c(I﹣)=   mol L﹣1.
(6)在滴定管中装入NH4SCN标准溶液的前一步,应进行的操作为   .
(7)判断下列操作对c(I﹣)测定结果的影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
①若在配制AgNO3标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出,则测定结果   .
②若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,则测定结果   .
10.(2017·天津)(14分)H2S和SO2会对环境和人体健康带来极大的危害,工业上采取多种方法减少这些有害气体的排放,回答下列方法中的问题.
Ⅰ.H2S的除去
方法1:生物脱H2S的原理为:
H2S+Fe2(SO4)3═S↓+2FeSO4+H2SO4
4FeSO4+O2+2H2SO4 2Fe2(SO4)3+2H2O
(1)硫杆菌存在时,FeSO4被氧化的速率是无菌时的5×105倍,该菌的作用是   .
(2)由图1和图2判断使用硫杆菌的最佳条件为   .若反应温度过高,反应速率下降,其原因是   .
(3)方法2:在一定条件下,用H2O2氧化H2S
随着参加反应的n(H2O2)/n(H2S)变化,氧化产物不同.当n(H2O2)/n(H2S)=4时,氧化产物的分子式为   .
(4)Ⅱ.SO2的除去
方法1(双碱法):用NaOH吸收SO2,并用CaO使NaOH再生
NaOH溶液 Na2SO3溶液
写出过程①的离子方程式:   ;CaO在水中存在如下转化:
CaO(s)+H2O (l)═Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH﹣(aq)
从平衡移动的角度,简述过程②NaOH再生的原理   .
(5)方法2:用氨水除去SO2
已知25℃,NH3 H2O的Kb=1.8×10﹣5,H2SO3的Ka1=1.3×10﹣2,Ka2=6.2×10﹣8.若氨水的浓度为2.0mol L﹣1,溶液中的c(OH﹣)=   mol L﹣1.将SO2通入该氨水中,当c(OH﹣)降至1.0×10﹣7 mol L﹣1时,溶液中的c(SO32﹣)/c(HSO3﹣)=   .
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】常见的生活环境的污染及治理
【解析】【解答】解:A.石灰与酸反应生成钙盐,碳酸钠与酸反应生成钠盐和二氧化碳,都消耗了H+ ,故可用于处理废水中的酸,故A正确;
B.铝盐、铁盐都能水解生成对应的氢氧化物胶体,疏松多孔,具有吸附性,可吸附水中的悬浮物,故B正确;
C.氯气可用于水的消毒杀菌,不能与Cu2+、Hg+反应生成沉淀,对重金属离子没有作用,故C错误;
D.烧碱可与铵根离子反应产生氨气,则可用烧碱出来高浓度的NH4+的废水并回收利用氨,故D正确.
故选C.
【分析】A.石灰、碳酸钠都可与酸反应;
B.可溶性的铝盐和铁盐可水解生成具有吸附性的胶体;
C.氯气不能与Cu2+、Hg+反应生成沉淀;
D.烧碱可与铵根离子反应生成氨气.
2.【答案】B
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】解:A.汉黄芩素的分子式为C16H12O5,故A错误;
B.含酚﹣OH,遇FeCl3溶液显色,故B正确;
C.酚﹣OH的邻对位与溴水发生取代反应,碳碳双键与溴水发生加成反应,则1 mol该物质与溴水反应,最多消耗2mol Br2,故C错误;
D.与足量H2发生加成反应后,该分子中官能团碳碳双键、羰基、苯环中的不饱和键均减少,故D错误。
故选B.
【分析】由结构可知分子式,分子中含酚﹣OH、碳碳双键、羰基及醚键,结合酚、烯烃等有机物的性质来解答.
3.【答案】A
【知识点】氧化还原反应;反应热和焓变
【解析】【解答】解:A.光能转化为电能,不发生化学变化,与氧化还原反应无关,故A选;
B.发生原电池反应,本质为氧化还原反应,故B不选;
C.发生电解反应,为氧化还原反应,故C不选;
D.发生氧化反应,故D不选.
故选A.
【分析】发生的反应中存在元素的化合价变化,则为氧化还原反应,以此来解答.
4.【答案】D
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】解:A.碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠,加热将原物质除去,不能除杂,故A错误;
B.蒸发时促进氯化铝水解,生成的盐酸易挥发,则应在HCl气流中蒸发结晶,故B错误;
C.苯甲酸在水中的溶解度不大,应趁热过滤后,选择重结晶法分离提纯,故C错误;
D.氯气与NaBr、NaI反应分别生成溴、碘,在四氯化碳中的颜色不同,则分别加新制氯水后,用CCl4萃取后观察颜色可鉴别,故D正确;
故选D.
【分析】A.碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠;
B.蒸发时促进氯化铝水解,生成的盐酸易挥发;
C.苯甲酸在水中的溶解度不大,且利用溶解度在不同温度下的差异分离;
D.氯气与NaBr、NaI反应分别生成溴、碘,在四氯化碳中的颜色不同.
5.【答案】C
【知识点】元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】解:A.非金属性O>N>Si,气态氢化物的稳定性:H2O>NH3>SiH4,故A正确;
B.H与F、Cl等形成共价化合物,与Na等形成离子化合物,则氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物,故B正确;
C.利用最高价含氧酸的酸性比较非金属性,HCl不是最高价含氧酸,则不能比较Cl、C的非金属性,故C错误;
D.目前周期表中112号元素位于第七周期的IIB族,118号元素的原子结构中有7个电子层、最外层电子数为8,则118号元素在周期表中位于第七周期0族,故D正确;
故选C.
【分析】A.非金属性越强,对应氢化物越稳定;
B.H与F、Cl等形成共价化合物,与Na等形成离子化合物;
C.发生强酸制取弱酸的反应,且HCl不是最高价含氧酸;
D.目前周期表中112号元素位于第七周期的IIB族,118号元素的原子结构中有7个电子层、最外层电子数为8.
6.【答案】B
【知识点】化学平衡的影响因素
【解析】【解答】解:A.平衡常数与温度有关,则增加c(CO),平衡向正向移动,反应的平衡常数不变,故A错误;
B.Ni(CO)4的沸点为42.2℃,应大于沸点,便于分离出Ni(CO)4,则一阶段,在30℃和50℃两者之间选择反应温度,选50℃,故B正确;
C.加热至230℃制得高纯镍,可知第二阶段,Ni(CO)4分解率较大,故C错误;
D.达到平衡时,不同物质的正逆反应速率之比等于化学计量数之比,则该反应达到平衡时4v生成[Ni(CO)4]=v生成(CO),故D错误;
故选B.
【分析】A.平衡常数与温度有关;
B.Ni(CO)4的沸点为42.2℃,应大于沸点,便于分离出Ni(CO)4;
C.由加热至230℃制得高纯镍分析;
D.达到平衡时,不同物质的正逆反应速率之比等于化学计量数之比.
7.【答案】(1);加热(或煅烧);电解法
(2)ac
(3)2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)═TiCl4(l)+2CO(g)△H=﹣85.6kJ mol﹣1
(4)在直流电场作用下,CrO42﹣通过阴离子交换膜向阳极室移动,脱离浆液;CrO42﹣、Cr2O72﹣;NaOH和H2
【知识点】物质的分离与提纯
【解析】【解答】解:(1)NaOH为离子化合物,电子式为 ,B为Al(OH)3,在加热条件下生成氧化铝,电解熔融的氧化铝可得到铝,
故答案为: ;加热(或煅烧);电解法;(2)反应涉及的条件为加热,加热下可反应,另外加热硫酸,氢离子浓度变化,可知影响的因素为温度和氢离子浓度,故答案为:ac;(3)0.1mol Cl2与焦炭、TiO2完全反应,生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2 xH2O的液态化合物,放热4.28kJ,由质量守恒可知还原性气体为CO,反应的化学方程式为2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)═TiCl4(l)+2CO(g),则2mol氯气反应放出的热量为 4.28kJ=85.6kJ,
所以热化学方程式为2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)═TiCl4(l)+2CO(g)△H=﹣85.6kJ mol﹣1,
故答案为:2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)═TiCl4(l)+2CO(g)△H=﹣85.6kJ mol﹣1;(4)电解时,CrO42﹣通过阴离子交换膜向阳极移动,从而从浆液中分离出来,因存在2CrO42﹣+2H+ Cr2O72﹣+H2O,则分离后含铬元素的粒子是CrO42﹣、Cr2O72﹣,阴极发生还原反应生成氢气和NaOH,
故答案为:在直流电场作用下,CrO42﹣通过阴离子交换膜向阳极室移动,脱离浆液;CrO42﹣、Cr2O72﹣;NaOH和H2.
【分析】Ⅰ.(1)固体混合物含有Al(OH)3、MnO2,加入NaOH溶液,过滤,可得到滤液A为NaAlO2,通入二氧化碳,生成B为Al(OH)3,固体C为Al2O3,电解熔融的氧化铝可得到Al;固体D为MnO2,加热条件下与浓盐酸反应可生成氯气;(2)题中涉及因素有温度和浓度;(3)0.1mol Cl2与焦炭、TiO2完全反应,生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2 xH2O的液态化合物,放热4.28kJ,由质量守恒可知还原性气体为CO,反应的化学方程式为2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)═TiCl4(l)+2CO(g),以此可计算反应热并写出热化学方程式;
Ⅱ.(4))电解时,CrO42﹣通过阴离子交换膜向阳极移动,阴极发生还原反应生成氢气和NaOH,以此解答该题.
8.【答案】(1)4;13
(2)2﹣硝基甲苯或邻硝基甲苯;
(3)避免苯环上甲基对位的氢原子被硝基取代
(4);保护氨基
(5)Cl2/FeCl3(或Cl2/Fe);羧基
(6)
【知识点】有机物的合成
【解析】【解答】解:(1)甲苯含有1个甲基,苯环左右对称,则分子中不同化学环境的氢原子共有4种,苯环为平面形结构,与苯环直接相连的原子在同一个平面上,结合三点确定一个平面,甲基上可有1个H与苯环共平面,共13个,
故答案为:4; 13;(2)B为2﹣硝基甲苯或邻硝基甲苯,对应的同分异构体:a.苯环上只有两个取代基且互为邻位,b.既能发生银镜反应又能发生水解反应,说明应含有酯基,且为甲酸酯,另外一种官能团为氨基;或含醛基和肽键的化合物.可能为 ,
故答案为:2﹣硝基甲苯或邻硝基甲苯; ;(3)如采用甲苯直接硝化的方法制备B,硝基可取代甲基对位的H原子,目的是避免苯环上甲基对位的氢原子被硝基取代,
故答案为:避免苯环上甲基对位的氢原子被硝基取代;(4)由结构简式可知反应⑥为取代反应,反应的方程式为 ,该步反应的主要目的是避免氨基被氧化,
故答案为: ;保护氨基;(5)⑧为苯环的氯代反应,应在类似苯与溴的反应,反应条件为Cl2/FeCl3(或Cl2/Fe),F中含氧官能团的名称为羧基,
故答案为:Cl2/FeCl3(或Cl2/Fe);羧基;(6) 可水解生成 ,含有氨基、羧基,可发生缩聚反应生成高聚物,反应的流程为 ,
故答案为: .
【分析】(1)甲苯含有1个甲基,苯环左右对称;苯环为平面形结构,与苯环直接相连的原子在同一个平面上;(2)B为邻硝基甲苯,对应的同分异构体:a.苯环上只有两个取代基且互为邻位,b.既能发生银镜反应又能发生水解反应,说明应含有酯基,且为甲酸酯,另外一种官能团为氨基;(3)如采用甲苯直接硝化的方法制备B,硝基可取代甲基对位的H原子;(4)由结构简式可知反应⑥为取代反应,可避免氨基被氧化;(5)⑧为苯环的氯代反应,应在类似苯与溴的反应;F含有羧基、氨基和氯原子;(6) 可水解生成 ,含有氨基、羧基,可发生缩聚反应生成高聚物.
9.【答案】(1)250mL(棕色)容量瓶、胶头滴管
(2)避免AgNO3见光分解
(3)防止因Fe3+的水解而影响滴定终点的判断(或抑制Fe3+的水解)
(4)否(或不能);若颠倒,Fe3+与I﹣反应,指示剂耗尽,无法判断滴定终点
(5)10.00;0.0600
(6)用NH4SCN标准溶液进行润洗
(7)偏高;偏高
【知识点】探究物质的组成或测量物质的含量
【解析】【解答】解:(1)配制硝酸银标准溶液时,所使用的仪器出需烧杯和玻璃棒外还有250mL(棕色)容量瓶及定容时需要的胶头滴管,
故答案为:250 mL(棕色)容量瓶、胶头滴管;(2)硝酸银标准溶液放在棕色试剂瓶中避光保存是因为硝酸银见光分解,故答案为:避免AgNO3见光分解;(3)滴定应在pH<0.5的条件下进行,原因是抑制铁离子的水解,防止因铁离子的水解而影响滴定终点的判断,
故答案为:防止因Fe3+的水解而影响滴定终点的判断(或抑制Fe3+的水解);(4)b和c两步操作不能颠倒,若颠倒,铁离子与碘离子发生氧化还原反应,指示剂耗尽则无法判断滴定终点,
故答案为:否(或不能);若颠倒,Fe3+与I﹣反应,指示剂耗尽,无法判断滴定终点;(5)根据所提供的三组数据,第一组数据误差较大,应舍去,二、三组数据取平均值即可,所以所消耗的NH4SCN溶液平均体积为10.00mL,
n(AgNO3)=25.00×10﹣3L×0.1000mol L﹣1=2.5×10﹣3mol,n(NH4SCN)=0.1000mol L﹣1×10.00×10﹣3L=1.00×10﹣3mol,
则c(I﹣)×0.25L=2.5×10﹣3mol﹣1.00×10﹣3mol,c(I﹣)=0.0600mol L﹣1,
故答案为:10.00;0.0600;(6)装入NH4SCN标准溶液,应避免浓度降低,应用NH4SCN标准溶液进行润洗,故答案为:用NH4SCN标准溶液进行润洗;(7)反应的原理为c(AgNO3)×V(AgNO3)=c(NH4SCN)×V(NH4SCN)+c(I﹣)×V(I﹣),
①若在配制AgNO3标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出,则导致溶质的物质的量减小,浓度偏低,则n(NH4SCN)偏小,测定c(I﹣)偏大,
故答案为:偏高;
②若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,造成读数偏小,则n(NH4SCN)偏小,测定c(I﹣)偏大,
故答案为:偏高.
【分析】(1)配制硝酸银标准溶液时,所使用的仪器出需烧杯和玻璃棒外还有250mL(棕色)容量瓶及定容时需要的胶头滴管;(2)硝酸银见光分解;(3)滴定应注意防止铁离子的水解,影响滴定结果;(4)铁离子与碘离子发生氧化还原反应;(5)根据所提供的三组数据,第一组数据误差较大,应舍去,二、三组数据取平均值即可,所以所消耗的NH4SCN溶液平均体积为10.00mL,
结合c(AgNO3)×V(AgNO3)=c(NH4SCN)×V(NH4SCN)+c(I﹣)×V(I﹣)计算;(6)装入NH4SCN标准溶液,应避免浓度降低,应用NH4SCN标准溶液进行润洗;(7)反应的原理为c(AgNO3)×V(AgNO3)=c(NH4SCN)×V(NH4SCN)+c(I﹣)×V(I﹣),如操作导致c(NH4SCN)×V(NH4SCN)偏小,则测定结果偏大,以此解答该题.
10.【答案】(1)降低反应活化能
(2)30℃、pH=2.0;蛋白质变性(或硫杆菌失去活性)
(3)H2SO4
(4)2OH﹣+SO2=SO32﹣+H2O;SO32﹣与Ca2+生成CaSO3沉淀,平衡向正向移动,有NaOH生成
(5)6.0×10﹣3;0.62
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;常见的生活环境的污染及治理
【解析】【解答】解:(1)4FeSO4+O2+2H2SO4 2Fe2(SO4)3+2H2O,硫杆菌存在时,FeSO4被氧化的速率是无菌时的5×105倍,该菌的作用是做催化剂降低反应的活化能,
故答案为:降低反应活化能(或作催化剂);(2)从图象中分析可知,使用硫杆菌的最佳条件是亚铁离子氧化速率最大时,需要的温度和溶液pH分别为:30℃、pH=2.0,反应温度过高,反应速率下降是因为升温使蛋白质发生变性,催化剂失去生理活性,
故答案为:30℃、pH=2.0; 蛋白质变性(或硫杆菌失去活性);(3)当 =4时,结合氧化还原反应电子守恒,4H2O2~4H2O~8e﹣,电子守恒得到H2S变化为+6价化合物,H2S~H2SO4~8e﹣,氧化产物的分子式为H2SO4,
故答案为:H2SO4 ;(4)过程①是二氧化硫和氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠和水,反应的离子方程式为:2OH﹣+SO2=SO32﹣+H2O,过程②加入CaO,存在CaO(s)+H2O (l)═Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH﹣(aq),因SO32﹣与Ca2+生成CaSO3沉淀,平衡向正向移动,有NaOH生成,
故答案为:2OH﹣+SO2=SO32﹣+H2O;SO32﹣与Ca2+生成CaSO3沉淀,平衡向正向移动,有NaOH生成;(5)NH3 H2O的Kb=1.8×10﹣5,若氨水的浓度为2.0mol L﹣1,由Kb= 可知c(OH﹣)= mol/L=6.0×10﹣3mol/L,
当c(OH﹣)降至1.0×10﹣7 mol L﹣1时,c(H+)=1.0×10﹣7 mol L﹣1,H2SO3的Ka2=6.2×10﹣8,由Ka2= 可知c(SO32﹣)/c(HSO3﹣)= =0.62,
故答案为:6.0×10﹣3;0.62.
【分析】(1)硫杆菌存在时,FeSO4被氧化的速率是无菌时的5×105倍,说明硫杆菌做反应的催化剂加快反应速率;(2)从图象中分析可知,使用硫杆菌的最佳条件是亚铁离子氧化速率最大时,反应温度过高,反应速率下降是因为升温使蛋白质发生变性;(3)当n(H2O2)/n(H2S)=4时,结合氧化还原反应电子守恒,4H2O2~4H2O~8e﹣,电子守恒得到H2S变化为+6价化合物;(4)过程①是二氧化硫和氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠和水;过程②NaOH再生是平衡CaO(s)+H2O (l)═Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH﹣(aq)正向进行;氢氧根离子浓度增大;(5)NH3 H2O的Kb=1.8×10﹣5,若氨水的浓度为2.0mol L﹣1,可结合Kb= 计算c(OH﹣),H2SO3的Ka2=6.2×10﹣8,结合Ka2= 计算c(SO32﹣)/c(HSO3﹣).
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