②准确量取溶液10.00 mL,加入过量(NH4)2C2O4溶液,使Ca2完全转化成CaC2O4沉淀; ③过滤并洗净所得CaC2O4沉淀,用过量稀硫酸溶解,生成H2C2O4和CaSO4稀溶液; ④加入12.00 mL 0.0010 mol·L
-
-1
+
的MnO4溶液,使H2C2O4完全被氧化,离子方程式为:
+
2MnO4+5H2C2O4+6H=10CO2↑+2Mn2+8H2O;
⑤用0.0020 mol·L1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定过量的MnO4溶液,消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液20.00 mL。 (1)已知室温下CaC2O4的
10sp=2.0×
-9
-
+
L-1,应保持溶液中,欲使步骤②中c(Ca2+)≤1.0×10-5 mol·
c(C2O42-)≥ ▲ mol·L-1。
(2)步骤⑤中有Mn2生成,发生反应的离子方程式为 ▲ 。
(3)若步骤⑤滴定管在使用前未用标准(NH4)2Fe(SO4)2溶液洗涤,测得血液中Ca2+的含量将 ▲(填
“偏高”、“偏低”或“不变”)。
(4)计算血样中Ca2的含量(写出计算过程)。
▲ 。
19.(15分)利用硫酸渣(主要含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等杂质)制备氧化铁的工艺流程如下:
++
(1)“酸浸”中硫酸要适当过量,目的是 ▲ 。
(2)“还原”是将Fe3+转化为Fe2+,同时FeS2被氧化为SO42-,该反应的离子方程式为 ▲ 。 (3)为测定“酸浸”步骤后溶液中Fe3+的量以控制加入FeS2的量。实验步骤为:准确量取一定体积的酸浸后的溶液于锥形瓶中,加入HCl、稍过量SnCl2,再加HgCl2除去过量的SnCl2,以二苯胺磺酸钠为指示剂,用2Cr2O7标准溶液滴定。有关反应的化学方程式如下:
2Fe3++Sn2++6Cl—=2Fe2++SnCl62— Sn2++4Cl—+2HgCl2=SnCl62-+Hg2Cl2↓ 6Fe2++Cr2O72—+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O
滴定时,2Cr2O7标准溶液应盛放在 ▲ 滴定管中(填“酸式”、“碱式”);若不加HgCl2,则测定的Fe3+量 ▲ (填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
(4)①可选用 ▲ (填试剂)检验滤液中含有Fe3+。产生Fe3+的原因是 ▲ (用离子方程式表示)。
②已知部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 开始沉淀 完全沉淀 Fe(OH)3 2.7 3.2 Al(OH)3 3.8 5.2 Fe(OH)2 7.5 9.7 Mg(OH)2 9.4 12.4 Mn(OH)2 8.3 9.8 实验可选用的试剂有:稀硝酸、Ba(NO3)2溶液、酸性MnO4溶液、NaOH溶液,要求制备过程中不产生有毒气体。请完成由“过滤”后的溶液模拟制备氧化铁的实验步骤: a.氧化: ▲ 。 b.沉淀: ▲ 。 c.分离,洗涤。
d.烘干,研磨。
20.(14分)镁是海水中含量较多的金属,镁合金及其镁的化合物用途非常广泛。 (1)Mg2Ni是一种储氢合金,已知:
Mg(s) + H2(g) = MgH2(s) △H1=-74.5kJ·mol-1 Mg2Ni(s) + 2H2(g) = Mg2NiH4(s) △H2=-64.4kJ·mol-1 Mg2Ni(s)+2MgH2(s) = 2Mg(s)+Mg2NiH4(s) 的△H3= ▲ 。 (2)一种用水氯镁石(主要成分为MgCl2·6H2O)制备金属镁工艺的关键流程如下:
①为探究MgCl2?6H2O“一段脱水”的合理温度范围,某科研小组将MgCl2?6H2O在不同温度下分解,测得残留固体物质的-射线衍射谱图如下图所示(-射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在)。
测得E中Mg元素质量分数为60.0%,则E的化学式为 ▲ 。
“一段脱水”的目的是制备MgCl2·2H2O,温度不高于180 ℃的原因是 ▲ 。
②若电解时电解槽中有水分,则生成的MgOHCl与阴极产生的Mg反应,使阴极表面产生MgO钝化膜,降低电解效率。生成MgO的化学 方程式为 ▲ 。
③该工艺中,可以循环使用的物质有 ▲ 。 (3)储氢材料Mg(AlH4)2在110-200°C的反应为:
Mg(AlH4)2=MgH2 +2A1+3H2↑
每生成27gAl转移电子的物质的量为 ▲ 。
(4)“镁-次氯酸盐”燃料电池的装置如右图所示,该电池的正极反应式为 ▲ 。
21. (12分)本题包括A、B两小题,分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容。请选择其中一题,并在相应的答题区域内作答。若两题都做,则按A题评分。 A.【物质结构与性质】
锂—磷酸氧铜电池正极的活性物质是Cu4O(PO4)2,可通过下列反应制备: 2Na3PO4+4CuSO4+2NH3·H2O=Cu4O(PO4)2↓+3Na2SO4+(NH4)2SO4+H2O
(1)写出基态Cu2+的核外电子排布式 ▲ ,上述方程式中涉及到的N、O元素第一电离能由小到大
ClO— 的顺序为 ▲ 。
(2)PO43的空间构型是 ▲ 。
(3)与NH3互为等电子体的分子、离子有 ▲ 、 ▲ (各举一例)。 (4)氨基乙酸铜的分子结构如图,碳原子的杂化方式为 ▲ 。
-
(5)在硫酸铜溶液中加入过量CN,生成配合物[Cu(CN)4]2,则1 mol [Cu(CN)4]2中含有的?键的数目为 ▲ 。
(6)Cu元素与H元素可形成一种红色化合物,其晶体结构单元如右图所示。
则该化合物的化学式为 ▲ 。
B.【实验化学】
工业上用异丙苯氧化法合成苯酚,其生产流程如下图:
CH3 CH CH3 ① O2, 100~120℃ 液态混合物 ②稀H2SO4,90℃ 操作1 有机相 操作2 苯酚 异丙苯 丙酮 CH3COCH3
-
-
稀硫酸 有关物质的性质如下表:
物质 异丙苯 苯酚 丙酮 沸点 152.4℃ 181.8℃ 56.2℃ 溶解性 不溶于水,易溶于酒精。 微溶于冷水,易溶于热水和酒精等有机溶剂。 易溶于水和有机溶剂 主要化学性质 可被强氧化剂氧化 易被氧化 不易被氧化 (1)检验有机相中是否含有水的方法是 ▲ ; (2)“操作2”的名称是 ▲ ;
(3)丙酮中常含有苯酚和异丙苯中的一种或者两种有机物杂质,某同学做了如下检验。
检验项目 检验丙酮中一定存在有机杂质的方法是 ▲ 实验方案 A. 酸性MnO4溶液,加热 B. 乙醇,溶解 C. NaOH溶液(酚酞),加热 检验丙酮中一定含有苯酚的方案是: 取少许待测液置于试管中,滴加1~2滴FeCl3溶液。预期的实验现象和结论是 ▲ 。 (4)为测定某工厂排放的污水中苯酚的含量,进行如下实验:取污水试样10.00mL加水稀释至100mL,加入10.0mL一定浓度的BrO3和Br的混合溶液,立即加入5mL盐酸,摇匀后加入1gI固体(足量),再摇匀,放置5min。用0.01000mol/LNa2S2O3标准溶液滴定至淡黄色,加入1mL淀粉溶液,继续滴定至蓝色刚好褪去,用去Na2S2O3标准溶液14.46mL。同时以水代替污水试样做对比实验,用去Na2S2O3标准溶液38.46 mL。已知上述实验中发生的反应有:
BrO3+5Br+6HCl=3Br2+3H2O+6Cl 2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI
则此污水中苯酚的含量(以mg/L表示) ▲ 。
参考答案
1-5:D A B C B 6-10:A D C B C 11-15:BC C B BD AC 16.(12分)
I.(1)=c3(CO2)/c3(CO) (2分); (2)Al2O3+3Cl2+3C (3)98%(2分)
II.饱和食盐水(1分)、浓硫酸(1分);防止水蒸气进入E装置(2分)。 17.(15分)
(1)取代反应(2分); 羰基、酯基(2分)
2AlCl3+3CO(2分),SO32-+Cl2+2OH-=SO42-+2Cl-+H2O(2分)
(2) (2分)
(3)(2分)
(4)或(2分)
(5)
(5分)
18.(12分)
10-4(2分) (2)MnO4-+5Fe2++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O(2分) (1)2.0×(3)偏低(2分)
(4)MnO4的总物质的量为:0.0010×12×103=1.2×10
-
-5
mol(1分)
(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定消耗的过量的MnO4的物质的量为:
0.0020×20.00×103×=8.0×10
与H2C2O4反应的MnO4的量为:1.2×10
-5 -
15-6
mol(1分) mol=4.0×10
-6
mol-8.0×10
-6
mol(1分)