【点评】本题考查常见离子的检验,为高频考点,把握流程中发生的离子反应、现象与结论为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意氧化还原反应与复分解反应的判断,题目难度不大.
二、解答题(共3小题,满分43分)
8.(14分)(2017?汕头三模)碲(Te)广泛用于彩色玻璃和陶瓷.工业上用精炼铜的阳极泥(主要含有TeO2、少量Ag、Au)为原料制备单质碲的一种工艺流程如图:
已知TeO2微溶于水,易溶于较浓的强酸和强喊.
(1)“碱浸”时发生反应的离子方程式为 TeO2+2OH﹣=TeO32﹣+H2O .
(2)碱浸后的“滤渣”可以部分溶于稀硝酸,发生反应的化学方程式是 3Ag+4HNO3=3AgNO3+NO↑+2H2O .
(3)“沉碲”时控制溶液的pH为4.5?5.0,生成TeO2沉淀.酸性不能过强,其原因是 溶液酸性过强,TeO2会继续与酸反应导致碲元素损失 ;防止局部酸度过大的操作方法是 缓慢加入H2SO4,并不断搅拌 .
(4)“酸溶”后,将SO2通人TeCl4酸性溶液中进行“还原”得到碲,该反应的化学方程式是 TeCl4+2SO2+4H2O=Te+4HCl+2H2SO4 .
(5)25°C 时,亚碲酸(H2TeO3)的Ka1=1×10﹣3,Ka2=2×10﹣8 ①0.1mol?L﹣1H2TeO3电离度α约为.(α=
×100%)
②0.lmol?L﹣1的NaHTeO3溶液中,下列粒子的物质的量浓度关系正确的是 CD .
A.c(Na+)>c(HTeO3﹣)>c(OH﹣)>c(H2TeO3)>c(H+) B.c(Na+)+c( H+)>=c(HTeO3﹣)+c(TeO32﹣)+c(OH﹣) C.c(Na+)=c(TeO32﹣)+c( HTeO3﹣)+c( H2TeO3) D.c(H+)+c(H2TeO3)=c(OH﹣)+e(TeO32﹣) 【考点】U3:制备实验方案的设计.
16
【分析】根据TeO2微溶于水,易溶于较浓的强酸和强喊,加碱溶过滤除去杂质,得到Na2TeO3溶液,再加硫酸沉降经过滤得到TeO2沉淀,再用盐酸溶解生成四氯化碲,再用二氧化硫还原制成碲单质,
(1)TeO2微溶于水,易溶于较浓的强酸和强喊,是两性氧化物,与氢氧化钠发生类似氧化铝与氢氧化钠的反应; (2)Ag溶于稀硝酸生成硝酸银和NO;
(3)因为TeO2是两性氧化物,H2SO4过量会导致TeO2继续与H2SO4反应导致损失;
(4)SO2还原TeCl4为Te,本身被氧化为硫酸,根据得失电子守恒书写; (5)①亚碲酸(H2TeO3)是二元弱酸分步电离,0.1mol?L﹣1H2TeO3的电离度 a可以依据第一步电离计算;
②A.NaHTeO3的溶液中存在电离和水解平衡,比较水解平衡常数和K2,得到电离与水解程度的相对大小,再比较微粒浓度;
B.根据电荷守恒:c(Na+)+c( H+)=c(HTeO3﹣)+2c(TeO32﹣)+c(OH﹣); C.根据物料守恒:c(Na+)=c(TeO32﹣)+c( HTeO3﹣)+c( H2TeO3) D.质子守恒:c(H+)+c(H2TeO3)=c(OH﹣)+e(TeO32﹣).
【解答】解:(1)TeO2微溶于水,易溶于较浓的强酸和强喊,是两性氧化物,TeO2+2OH﹣=TeO32与氢氧化钠发生类似氧化铝与氢氧化钠的反应,离子方程式为:
﹣
+H2O;
故答案为:TeO2+2OH﹣=TeO32﹣+H2O;
(2)碱浸后的“滤渣”为Ag和Au,Ag溶于稀硝酸,反应为:3Ag+4HNO3=3AgNO3+NO↑+2H2O;
故答案为:3Ag+4HNO3=3AgNO3+NO↑+2H2O;
(3)因为TeO2是两性氧化物,H2SO4过量会导致TeO2继续与H2SO4反应导致损失;防止局部酸度过大的操作方法是:缓慢加入H2SO4,并不断搅拌;
故答案为:溶液酸性过强,TeO2会继续与酸反应导致碲元素损失;缓慢加入H2SO4,并不断搅拌;
(4)SO2还原TeCl4为Te,本身被氧化为硫酸,化学方程式为TeCl4+2SO2+4H2O=Te+4HCl+2H2SO4;
17
故答案为:TeCl4+2SO2+4H2O=Te+4HCl+2H2SO4;
K2=2×10﹣8,H2TeO3?H++HTeO3(5)①25℃时,亚碲酸(H2TeO3)的 Ka1=1×10﹣3,
﹣
Ka1=,=
=10﹣3,c=10﹣2mol/L,0.1mol?L﹣1H2TeO3(H+)
的电离度 a 约为:故答案为:10%;
×100%=10%;
②A.NaHTeO3的溶液中存在电离和水解平衡,水解平衡常数Kh=
=
=
=
=10﹣11<
K2=2×10﹣8,说明HTeO3﹣水解程度小于其电离程度,溶液显酸性,则c(Na+)>c(HTeO3﹣)>c(H+)>c(H2TeO3)>c(OH﹣),故A错误;
B.根据电荷守恒:c(Na+)+c( H+)=c(HTeO3﹣)+2c(TeO32﹣)+c(OH﹣),故B错误;
C.根据物料守恒:c(Na+)=c(TeO32﹣)+c( HTeO3﹣)+c( H2TeO3),故C正确;
D.质子守恒:c(H+)+c(H2TeO3)=c(OH﹣)+e(TeO32﹣),故D正确; 故答案为:C D.
【点评】本题考查粗铜精炼的电解反应式的书写,对给定条件的化学方程式、离子方程式的判断及书写、电离平衡常数的应用、溶液中离子浓度大小的判断等,难点是NaHTeO3的溶液中电离和水解平衡程度的相对大小,注意化学原理的掌握和应用,难度较大.
9.(13分)(2017?朝阳区二模)Li﹣CuO二次电池的比能量高、工作温度宽,性能优异,广泛应用于军事和空间领域. (1)Li﹣CuO电池中,金属锂做 负 极.
(2)比能量是指消耗单位质量的电极所释放的电量,用来衡量电池的优劣.比较Li、Na、Al分别作为电极时比能量的大小: Li>Al>Na . (3)通过如下过程制备CuO Cu
CuSO4溶液
18
Cu2(OH)2CO3沉淀
CuO
①过程Ⅰ,H2O2的作用是 氧化剂 .
②过程Ⅱ产生Cu2(OH)2CO3的离子方程式是 2Cu2++2CO32﹣+H2O═Cu2(OH)
2CO3↓+CO2↑ .
③过程Ⅱ,将CuSO4溶液加到Na2CO3溶液中,研究二者不同物质的量之比与产品纯度的关系(用测定铜元素的百分含量来表征产品的纯度),结果如下: 已知:Cu2(OH)2CO3中铜元素的百分含量为57.7%.
二者比值为1:0.8时,产品中可能含有的杂质是 Cu(OH)2 ,产生该杂质的原因是 当Na2CO3用量减少时,c(CO32﹣)变小,CO32﹣水解程度变大,c(OH﹣)/c(CO32﹣)增加,c(OH﹣)对产物的影响增大 . ④过程Ⅲ反应的化学方程式是 Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O .
(4)Li﹣CuO二次电池以含Li+的有机溶液为电解质溶液,其工作原理示意如图2.放电时,正极的电极反应式是 CuO+2e﹣+2Li+═Cu+Li2O . 【考点】BH:原电池和电解池的工作原理. 【分析】(1)失电子的物质为负极;
(2)根据金属的相对原子质量和失电子数目判断; (3)①Cu元素的化合价升高,O元素的化合价降低; ②硫酸铜与碳酸钠溶液反应生成Cu2(OH)2CO3;
③Cu2(OH)2CO3中铜元素的百分含量为57.7%,二者比值为1:0.8时,Cu元素的百分含量大于57.1%,可能不含C; ④Cu2(OH)2CO3加热分解生成CuO;
(4)由Li+的移动方向可知,CuO为正极,发生还原反应.
【解答】解:(1)Li﹣CuO电池中,Li失去电子,金属锂做负极,故答案为:负;
19
(2)比能量是指消耗单位质量的电极所释放的电量,设质量均为m,则>
>
,则Li、Na、Al分别作为电极时比能量的大小为Li>Al>Na,
故答案为:Li>Al>Na;
(3)①Cu元素的化合价升高,O元素的化合价降低,则H2O2的作用是氧化剂,故答案为:氧化剂;
②过程Ⅱ产生Cu2(OH)2CO3的离子方程式是2Cu2++2CO32﹣+H2O═Cu2(OH)
2CO3↓+CO2↑,故答案为:2Cu
2+
+2CO32﹣+H2O═Cu2(OH)2CO3↓+CO2↑;
③Cu2(OH)2CO3中铜元素的百分含量为57.7%,二者比值为1:0.8时,Cu元素的百分含量大于57.1%,可能不含C,则产品中可能含有的杂质是Cu(OH)2,cCO32﹣水解程度变大,c/c因当Na2CO3用量减少时,(CO32﹣)变小,(OH﹣)(CO32
﹣
)增加,c(OH﹣)对产物的影响增大,
故答案为:Cu(OH)2;当Na2CO3用量减少时,c(CO32﹣)变小,CO32﹣水解程度变大,c(OH﹣)/c(CO32﹣)增加,c(OH﹣)对产物的影响增大; ④过程Ⅲ反应的化学方程式是Cu2(OH)2CO3为:Cu2(OH)2CO3
2CuO+CO2↑+H2O;
2CuO+CO2↑+H2O,故答案
(4)由Li+的移动方向可知,CuO为正极,发生还原反应,则正极反应为CuO+2e
﹣
+2Li+═Cu+Li2O,故答案为:CuO+2e﹣+2Li+═Cu+Li2O.
【点评】本题考查物质的制备实验及原电池,为高频考点,把握制备流程中发生的反应、原电池工作原理为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意(3)为解答的难点,题目难度不大.
10.(16分)(2017?攀枝花三模)某学习小组分析实验室制氯气的方法后认为:MnO2与FeCl3?6H2O共热能产生Cl2,于是设计了如图装置验证该结论. 【查阅资料】FeCl3?6H2O是棕黄色晶体,熔点37℃,沸点280~285℃. 【实验设计】
20
百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读,免费范文网,提供经典小说综合文库湖北省武汉十一中2017届高考化学一模试卷(解析版)(4)在线全文阅读。
相关推荐: