[化学]广东省中山一中、仲元中学等七校联合体2020届高三第一次联考(8月)理综(解析版) 下载本文

影响,原理如下: Cu(s)+Cu2+(aq)Cl-(aq)+Cu+(aq)

2Cu+(aq) ΔH1=a kJ·mol-1 CuCl(s) ΔH2=b kJ·mol-1

实验测得电解液pH对溶液中残留c(Cl-)的影响如图所示。

下列说法正确的是( ) A. 溶液pH越大,Ksp(CuCl)增大

B. 反应达到平衡时增大c(Cu2+),c(Cl-)减小 C. 向电解液中加入稀硫酸,有利于Cl-的去除 D.

11Cu(s)+ Cu2+(aq)+Cl-(aq)22CuCl(s) ΔH=(a+2b) kJ·mol-1

【答案】B

【详解】A.温度升高,吸热反应的Ksp越大,K只受温度的影响,pH越大,Ksp(CuCl)不变,A错误;

B.反应达到平衡状态,增大c(Cu2+),由于K不变,所以c(Cl-)减小,B正确;

C.根据图中信息:溶液的pH越大,氯离子的浓度越小,电解液中加入稀硫酸,不利于Cl-的去除,C错误; D.①Cu(s)+Cu2+(aq)②Cl-(aq)+Cu+(aq)

2Cu+(aq) ΔH1=a kJ·mol-1,

CuCl(s) ΔH2=bkJ·mol-1,根据盖斯定律,将①×0.5+②,整理可得:

CuCl(s) ΔH=(

11Cu(s)+ Cu2+(aq)+Cl-(aq)22故合理选项是B。

a+b) kJ·mol-1,D错误; 28.乳酸亚铁晶体{[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O,相对分子质量为288}易溶于水,是一种很好的补铁剂,可由乳酸[CH3 CH(OH)COOH]与FeCO3反应制得。 I.碳酸亚铁的制备(装置如下图所示)

(1)仪器B的名称是__________________;实验操作如下:打开kl、k2,加入适量稀硫酸,关闭kl,使反应进行一段时间,其目的是_________________________________。 (2)接下来要使仪器C中的制备反应发生,需要进行的操作是_______________,该反应产生一种常见气体,写出反应的离子方程式__________________________________。

(3)仪器C中混合物经过滤、 洗涤得到FeCO3沉淀,检验其是否洗净的方法是_____________。Ⅱ.乳酸亚铁的制备及铁元素含量测定

(4)向纯净FeCO3固体中加入足量乳酸溶液,在75℃下搅拌使之充分反应,经过滤,在____________的条件下,经低温蒸发等操作后,获得乳酸亚铁晶体。 (5)两位同学分别用不同的方案进行铁元素含量测定:

①甲同学通过KMnO4滴定法测定样品中Fe2+的含量计算样品纯度。在操作均正确的前提下,所得纯度总是大于l00%,其原因可能是_________________________。

②乙同学经查阅资料后改用碘量法测定铁元素的含量计算样品纯度。称取3.000 g样品,灼烧完全灰化,加足量盐酸溶解,取所有可溶物配成l00mL溶液。吸取25.00 rnL该溶液加L-1硫代硫酸钠溶液滴定入过量KI溶液充分反应,然后加入几滴淀粉溶液,用0. 100 mol·(已I2+2S2O32-=S4O62-+2I-)知:,当溶液_____________________,即为滴定终点;平行滴定3次,硫代硫酸钠溶液的平均用量为24.80 mL,则样品纯度为_________%(保留1位小数)。 (1). 蒸馏烧瓶 (2). 生成FeSO4溶液,【答案】且用产生的H2排尽装置内的空气 (3).

关闭k2 (4). Fe2+2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O (5). 取最后一次洗涤液,加入稀盐酸

酸化,再滴入BaCl2溶液,若无白色沉淀,则洗涤干净 (6). 隔绝空气 (7). 乳酸根离子中的羟基也能被高锰酸钾氧化,导致消耗高锰酸钾溶液用量偏多 (8). 蓝色褪去且半分钟不恢复 (9). 95.2%

【分析】I.亚铁离子容易被氧气氧化,制备过程中应在无氧环境中进行,Fe与稀硫酸反应制备硫酸亚铁,利用反应生成的氢气排尽装置中的空气,B制备硫酸亚铁,利用生成氢气,C装置中硫酸亚铁和NH4HCO3使B装置中气压增大,将B装置中的氯化亚铁溶液压入C中。

发生反应产生FeCO3沉淀。

Ⅱ.Fe2+有较强还原性,易被空气中氧气氧化,获取乳酸亚铁晶体过程中应减小空气中氧气的干扰;①乳酸和亚铁离子都可被酸性高锰酸钾氧化;

②I2的淀粉溶液显蓝色,滴加硫代硫酸钠溶液后蓝色会变浅,最终褪色;根据已知反应可得关系式2Fe3+~~I2~~2S2O32-,根据滴定时参加反应的硫代硫酸钠的物质的量计算出Fe2+的物质的量,再计算样品纯度。

【详解】I.亚铁离子容易被氧气氧化,制备过程中应在无氧环境中进行,Fe与稀硫酸反应制备硫酸亚铁,利用反应生成的氢气排尽装置中的空气,装置B制备硫酸亚铁,C装置中硫酸亚铁和NH4HCO3发生反应:Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O,利用生成氢气,使B装置中气压增大,将B装置中的氯化亚铁溶液压入C中。

(1)由仪器图形可知B为蒸馏烧瓶;打开kl、k2,加入适量稀硫酸,可使生成的氢气排出装置C内的空气,防止二价铁被氧化;

(2)待装置内空气排出后,再关闭k2,反应产生的氢气使装置内的气体压强增大,可将B中生成的硫酸亚铁溶液排到装置C中,发生反应生成碳酸亚铁,同时生成二氧化碳,反应的离子方程式为Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O;

(3)FeCO3是从含有SO42-的溶液中过滤出来的,检验沉淀是否洗涤干净,可通过检验是否含有SO42-判断。方法是:取最后一次水洗液于试管中,加入过量稀盐酸酸化,滴加一定量的BaCl2溶液,若无白色浑浊出现,则表明洗涤液中不存在SO42-,即可判断FeCO3沉淀洗涤干净;

Ⅱ.(4)Fe2+有较强还原性,易被空气中氧气氧化,则乳酸亚铁应隔绝空气,防止被氧化; (5)①乳酸根中含有羟基,可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,Fe2+也可以被氧化,因此二者反应都消耗KMnO4溶液,导致消耗高锰酸钾的增大,使计算所得乳酸亚铁的质量偏大,产品中乳酸亚铁的质量分数会大于100%;

②I2遇淀粉溶液显蓝色,滴加硫代硫酸钠溶液后蓝色会变浅,说明I2与Na2S2O3发生了氧化还原反应,当蓝色刚好褪去且半分钟不恢复,即可判断为滴定终点;24.80 mL0.1000mol/L0.100mol/L= 硫代硫酸钠溶液中硫代硫酸钠的物质的量为n(Na2S2O3)=0.02480L×

2.48×10-3mol,根据关系式2Fe2+~2Fe3+~I2~2S2O32-,可知样品中CH3CH(OH)COO]2Fe?3H2O10-3mol×的物质的量为n(Fe2+)=n(S2O32-)=2.48×

100mL=9.92×10-3mol,则样品的纯度为

25.00mL

9.92?10?3mol?288g/mol×100%=95.2%。

3.0g【点睛】本题考查实验制备方案的知识,涉及化学仪器识别、对操作的分析评价、物质分离提纯、氧化还原反应滴定应用等,明确原理是解题关键,通过化学方程式可得关系式,然后根据关系式进行有关化学计算,注意在物质计算时取用的物质与原样品配制的溶液的体积关系,以免出错。

9.新能源汽车的核心部件是锂离子电池,常用磷酸亚铁锂(LiFePO4)做电极材料。对LiFePO4废旧电极(含杂质Al、石墨粉)回收并获得高纯Li2CO3的工业流程图如图:

资料:碳酸锂在水中溶解度: 温度/℃ 溶解度/g

(1)过程i研磨粉碎的目的是______________________________。

(2)过程ii加入足量NaOH溶液的作用(用反应方程式表示)__________________________。 (3)过程iii采用不同氧化剂分别进行实验,均采用Li含量为3.7%的原料,控制pH为3.5,浸取1.5h后,实验结果如表所示:

序号 实验1 实验2 实验3

酸 HCl HCl HCl 氧化剂 H2O2 NaClO3 O2 浸出液Li+浓度(g/L) 9.02 9.05 7.05 滤渣中Li含量/% 0.10 0.08 0.93 0 1.54 20 1.33 40 1.17 60 1.01 80 0.85 100 0.72