1、大題規(guī)范練(二)(分值：43分，建議用時(shí)：25分鐘)非選擇題：共43分。每個(gè)試題考生都必須作答。26(15分)硫酸亞鐵銨(NH4)2SO4FeSO46H2O是透明、淺藍(lán)綠色晶體，易溶于水而不溶于酒精等有機(jī)溶劑，在空氣中一般比較穩(wěn)定，不易被氧化。制備步驟如下：步驟1：稱取還原鐵粉0.4 g，碳粉0.3 g，放入50 mL錐形瓶中，加入3.5 mL 2 molL1硫酸置于60 熱水浴中加熱(如圖甲)，待反應(yīng)完全，取出冷卻，再加入6 molL1的硫酸2 mL。步驟2：在上述反應(yīng)液中加入濃氨水0.8 mL，振蕩混勻，抽濾(如圖乙)。向?yàn)V液中加入10 mL無水乙醇，靜置，大量晶體析出，傾析，再次抽濾。步

2、驟3：取出晶體，用干凈的濾紙吸干，稱量并分析樣品。請回答下列問題： 【97184369】(1)步驟1中碳粉的作用是_；加入6 molL1硫酸的作用是_。(2)向?yàn)V液中加入無水乙醇的目的是_。(3)產(chǎn)品中金屬陽離子的檢驗(yàn)方法及現(xiàn)象：_。(4)稱取獲得的硫酸亞鐵銨(NH4)2SO4FeSO46H2O(摩爾質(zhì)量為392 gmol1)1.960 0 g配成100 mL溶液，取出20.00 mL滴加稀H2SO4酸化后用0.010 0 molL1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，消耗KMnO4溶液18.00 mL。下列有關(guān)滴定的操作正確的是_(填字母)。a滴定過程中眼睛注視滴定管中液面變化b滴定完成后取下滴定管

3、握住中部防止掉落c讀數(shù)過程中保持滴定管自然懸垂d讀數(shù)時(shí)視線與凹液面最低處切線相平滴定過程中反應(yīng)的離子方程式為_，制得硫酸亞鐵銨樣品的純度為_?！窘馕觥?1)Fe、碳粉與稀H2SO4形成原電池，F(xiàn)e作負(fù)極，碳粉作正極，可以一定程度地加快Fe的溶解速率；加過量H2SO4的目的是抑制Fe2的水解，防止Fe2以氫氧化物的形式析出，過量的H2SO4與后續(xù)加入的NH3H2O反應(yīng)得到NHeq oal(,4)。(2)根據(jù)題干信息，硫酸亞鐵銨易溶于水，不溶于酒精，故加無水乙醇的目的是降低硫酸亞鐵銨的溶解度，便于結(jié)晶析出。(3)在沒有Fe3的干擾情況下，F(xiàn)e2檢驗(yàn)可以采取滴加NaOH溶液、先加KSCN溶液再加氯水

4、或加K3Fe(CN)6溶液的方法，利用特殊的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象加以鑒別。(4)滴定過程左手控制玻璃活塞或者橡膠管，右手晃動(dòng)錐形瓶，眼睛注視錐形瓶內(nèi)溶液顏色的變化，a錯(cuò)誤；取下滴定管時(shí)手應(yīng)握住滴定管沒有刻度的部分，b錯(cuò)誤；為了準(zhǔn)確讀數(shù)，滴定管應(yīng)自然懸垂，且視線與凹液面的最低處相平，c、d正確。酸性條件下MnOeq oal(,4)被還原成Mn2，F(xiàn)e2被氧化為Fe3，根據(jù)化合價(jià)升降守恒和原子守恒配平即可，即反應(yīng)的離子方程式為MnOeq oal(,4)5Fe28H=Mn25Fe34H2O，故20.00 mL的待測液中n(NH4)2SO4FeSO46H2O5n(MnOeq oal(,4)50.010 0 mol

5、L10.018 L0.000 9 mol，故100 mL的待測液中n(NH4)2SO4FeSO46H2O0.004 5 mol，故(NH4)2SO4FeSO46H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq f(0.004 5 mol392 gmol1,1.960 0 g)100%90%。【答案】(15分)(1)為了形成原電池，加快反應(yīng)速率(2分)加入硫酸抑制Fe2的水解，過量的H2SO4與后續(xù)加入的氨水反應(yīng)(2分)(2)降低硫酸亞鐵銨的溶解度，有利于結(jié)晶析出(2分)(3)取少量產(chǎn)品于試管中加水溶解，滴加KSCN溶液無現(xiàn)象，再滴加氯水后溶液顯紅色(或取少量產(chǎn)品于試管中加水溶解，滴加氫氧化鈉溶液后，有白色沉淀生成，生成

6、的白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色或取少量產(chǎn)品于試管中加水溶解，滴加鐵氰化鉀溶液有藍(lán)色沉淀生成)(其他合理答案均可)(3分)(4)cd(2分)5Fe2MnOeq oal(,4)8H=5Fe3Mn24H2O(2分)90%(2分)27(14分)二氧化碳的利用具有十分重要的意義，科學(xué)家有以下幾個(gè)設(shè)想。 【97184370】(1)用太陽能將CO2轉(zhuǎn)化成O2和C(石墨烯)，其設(shè)想如圖甲所示。甲Fe3O4中Fe的化合價(jià)是2和_。重整系統(tǒng)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(2)二氧化碳和氫氣在催化劑作用下可制取低碳烯烴。在一密閉容器中分別投入1 mol CO2、3 mol H2，發(fā)生反應(yīng)：2CO2(g)6H2

7、(g)C2H4(g)4H2O(g)H；在不同溫度下，用傳感技術(shù)測出平衡時(shí)H2的物質(zhì)的量變化關(guān)系如圖乙所示。其他條件不變，起始時(shí)若按1 mol CO2、2 mol H2進(jìn)行投料，CO2轉(zhuǎn)化率將_(填“增大”“減小”或“不變”)。H_0(填“”“”或“不能確定”)。若測試中體系內(nèi)無氧氣產(chǎn)生，試結(jié)合圖示推斷熱穩(wěn)定性C2H4_H2O(填“”“”或“不能確定”)。(3)用氨水吸收CO2制化肥(NH4HCO3)。已知：NH3H2O(aq)NHeq oal(,4)(aq)OH(aq)H1a kJmol1CO2(g)H2O(l)H2CO3(aq)H2b kJmol1H2CO3(aq)OH(aq)HCOeq o

8、al(,3)(aq)H2O(l)H3c kJmol1則利用NH3H2O吸收CO2制備NH4HCO3的熱化學(xué)方程式為_。已知常溫下相關(guān)數(shù)據(jù)如表所示：Kb(NH3H2O)Ka1(H2CO3)Ka2(H2CO3)2105410741011則反應(yīng)NHeq oal(,4)HCOeq oal(,3)H2ONH3H2OH2CO3的平衡常數(shù)K_?！舅悸贩治觥?1)根據(jù)元素化合價(jià)的代數(shù)和為0和圖甲回答。(2)根據(jù)圖乙和化學(xué)平衡原理解答。(3)根據(jù)蓋斯定律和電離平衡常數(shù)及水的離子積常數(shù)解答?！窘馕觥?1)Fe3O4可以看作是FeOFe2O3，則Fe的化合價(jià)是2和3。從重整系統(tǒng)的物質(zhì)變化可知，反應(yīng)物是FeO和CO2

9、，生成物是Fe3O4和C(石墨烯)，則反應(yīng)的方程式為6FeOCO2=2Fe3O4C。(2)其他條件不變，起始時(shí)若按1 mol CO2、2 mol H2進(jìn)行投料，相當(dāng)于減小反應(yīng)物H2的比例系數(shù)，CO2的轉(zhuǎn)化率減小。從圖乙可以看出，平衡時(shí)氫氣的物質(zhì)的量隨溫度升高而逐漸增大，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即2CO2(g)6H2(g)C2H4(g)4H2O(g)H0。根據(jù)圖乙分析，溫度升高到TA 后，H2的物質(zhì)的量突然增大，因無氧氣產(chǎn)生，所以水未分解，只有C2H4發(fā)生分解才會(huì)導(dǎo)致H2的物質(zhì)的量突然增大，說明C2H4的熱穩(wěn)定性弱于H2O。(3)()NH3H2O(aq) NHeq oal(,4)(aq)OH(aq)

10、H1a kJmol1；()CO2(g)H2O(l) H2CO3(aq)H2b kJmol1；()H2CO3(aq)OH(aq) HCOeq oal(,3)(aq)H2O(l)H3c kJmol1，根據(jù)蓋斯定律，可得NH3H2O(aq)CO2(g) NHeq oal(,4)(aq)HCOeq oal(,3)(aq)H(abc)kJmol1。反應(yīng)NHeq oal(,4)HCOeq oal(,3)H2ONH3H2OH2CO3的平衡常數(shù)表達(dá)式為Keq f(cNH3H2OcH2CO3,cNHoal(,4)cHCOoal(,3)eq f(Kw,KbNH3H2OKa1H2CO3)eq f(1014,2105

11、4107)1.25103。【答案】(14分)(1)3(2分)6FeOCO2=2Fe3O4C(2分)(2)減小(2分)(2分)(2分)(3)NH3H2O(aq)CO2(g) NHeq oal(,4)(aq)HCOeq oal(,3)(aq)H(abc)kJmol1(2分)1.25103(2分)28(14分)廢舊無汞堿性鋅錳電池可用于制造隱形戰(zhàn)機(jī)的機(jī)身涂料MnxZn(1x)Fe2O4，該電池工作原理為Zn2MnO22H2Oeq o(,sup8(KOH)2MnO(OH)Zn(OH)2。某化學(xué)小組利用廢電池制涂料的工藝如下： 【97184371】A浸?。簩⑷コ砻嫠芰系呐f電池放入水中浸取并過濾，濾液經(jīng)

12、操作a得KOH固體；B溶渣：濾渣中加入過量稀硫酸和足量雙氧水，至不再出現(xiàn)氣泡時(shí)，過濾；C測成分：測步驟B中濾液成分，然后加入鐵粉；D氧化：加入雙氧水氧化；E調(diào)pH：滴加氨水調(diào)pH，經(jīng)結(jié)晶處理得MnxZn(1x)Fe2O4。(1)浸取時(shí)的操作有_(填字母)。A拆解、粉碎舊電池B降低溫度C攪拌D加壓(2)操作a為_。(3)溶渣時(shí)生成Mn2的主要離子方程式為_。(4)若步驟C測得濾液中金屬離子組成為：c(Mn2)c(Zn2)0.8 mol/L，c(Fe2)0.1 mol/L。若濾液體積為1 m3，要合成MnxZn(1x)Fe2O4，需加入Fe粉的質(zhì)量為_kg(忽略溶液體積變化)。(5)氧化時(shí)因?yàn)榉纸?/p>

13、，所需雙氧水的量比理論值大得多。其原因可能是溫度過高；_。(6)最后一步結(jié)晶時(shí)，處理不當(dāng)易生成MnFe2O4和ZnFe2O4。要制得MnxZn(1x)Fe2O4，最后一步結(jié)晶時(shí)需注意_。(7)某小組構(gòu)想用ZnSO4、MnSO4溶液為原料，以Fe作電極，用電解法經(jīng)過一系列步驟制得MnxZn(1x)Fe2O4，則開始電解時(shí)陽極反應(yīng)式為_?！窘馕觥?1)浸取時(shí)要將舊電池拆解、粉碎后，加入水進(jìn)行浸取，為了提高浸取速率，可進(jìn)行攪拌。(2)由于KOH易溶于水，要從KOH水溶液中得到KOH固體，要將KOH水溶液蒸發(fā)至有晶膜產(chǎn)生，停止加熱，利用余熱蒸干。(3)酸浸溶渣時(shí)，雙氧水被氧化生成氧氣，MnO(OH)被

14、還原生成硫酸錳，反應(yīng)還有水生成，主要反應(yīng)的離子方程式為2MnO(OH)H2O24H=2Mn2O24H2O。(4)根據(jù)化學(xué)式為MnxZn(1x)Fe2O4可知，理論上Fe2的物質(zhì)的量應(yīng)為n(Fe2)2n(Mn2)n(Zn2)20.8 mol/L1 000 L1 600 mol，濾液中提供的n(Fe2)0.1 mol/L1 000 L100 mol，故需補(bǔ)加n(Fe)1 600 mol100 mol1 500 mol，則m(Fe)1 500 mol56 g/mol84 000 g84 kg。(5)過渡元素化合物對(duì)H2O2分解有催化作用，因此生成的Fe3起催化作用促使H2O2分解，使所需雙氧水的量比理論值大得多。(6)由于Mn2、Zn2所帶電荷相同，處理不當(dāng)，造成Mn2、Zn2在溶液中分布不均勻，易分別結(jié)晶生成MnFe2O4和ZnF