押題練四

（時間：30分鐘分值：43分）

［必考部分］

1.（14分）硫酸亞鐵饃（NH4）2SO4FeSO4?6H2O］俗稱莫爾鹽，可溶于水，在100-110C時

分解?，在定量分析中常用作標定重銘酸鉀、高鋅酸鉀等溶液的標準物質，還用于冶金、電鍍

等。

L化學課外活動小組研究莫爾鹽晶體強熱時的分解產物。

（1）甲組同學按照如圖I所示的裝置進行研究，裝置C中可觀察到的現象是

________________________________________________________________________，由廿匕可知分

解產物中有O

圖1

（2）乙組同學認為莫爾鹽晶體分解的產物中還含有SO3（g）、SO2（g）及N2。為進行驗證,

選用甲組實驗中的裝置A和如圖2所示的部分裝置進行實驗。

①乙組同學的實驗中，裝置依次連接的合理順序為A—o

②裝置D中足量鹽酸的作用是;

含有SO?的實驗現象是o

H.為測硫酸亞鐵鉉純度，稱取6g莫爾鹽樣品，配成500mL溶液，甲、乙、丙三位

同學設計了如下三個實驗方案，請回答：

甲方案:取25.00mL硫酸亞鐵案溶液用0.1000mo卜丁1的酸性KMnCU溶液分三次進

行滴定。

乙方案：取25.00mL硫酸亞鐵鍍溶液進行如下實驗。

足量Bad?溶液過濾洗滌干煤稱量

待測液卬g固體

丙方案：（通過NHJ測定）實驗裝置如圖3所示。取25.0（）mL硫酸亞鐵筱溶液進行該實

驗。

硫酸亞鐵鐵溶液

.堿石灰

(1)甲方案中的離子方程式為,

若實驗操作都正確，但其測定結果總是小于乙方案，可能原因為

，驗證推測的方法為O

(2)乙方案中沉淀是否洗滌干凈的檢驗方法是

(3)丙方案中量氣管中最佳試劑是。

a.水b.飽和NaHCCh溶液c.CC14

(4)若測得N%(已折更為標準狀況下)為KL,則硫酸亞鐵鏤純度為。

【答案】I.(1)溶液變紅(1分)NH3(1分)

(2)?G、D、B、C、F(2分)

②吸收氨氣并將溶液酸化，排除S02的干擾(1分)D中出現白色沉淀(1分)

-7++?+n

II.(l)MnO4I5FcI8II-MnI5PcI4II2O(I分)Fc"已被空氣部分氧化(1分)

取少量硫酸亞鐵錢溶液，加入少量KSCN溶液，若溶液變?yōu)檠t色，說明Fe2+已被空氣部

分氧化(2分)

(2)取最后一次洗滌的濾液加入AgNCh溶液，若沒有沉淀，說明已洗干凈(1分)

(3)0(1分)

(4)3^X2°X100%(2分)

44.8m

【解析】I.(1)莫爾鹽［(NH4)2Fe(SO4)2?6H2O］受熱分解，分解時會產生氨氣和二氧化硫、

三氧化硫等，根據裝置圖可知，堿石灰可以吸收酸性氣體，氨氣遇到酚配溶液會變紅色，所

以裝置C中可觀察到的現象是溶液變紅，由此可知莫爾鹽晶體分解的產物中有NH3。裝置

B的主要作用是吸收分解產生的酸性氣體及水。

(2)①要檢驗生成SChlg)、SCHg)及N2,在甲組實驗中的裝置A產生氣體后，經過安全

瓶后通過BaCL溶液檢驗5?！痹偻ㄟ^品紅溶液檢驗SCh，川NaOH溶液除去SO?,用排水

集氣法收集Nz，所以裝置依次連接的合理順序為A、G、D、B、C、F；

②由于產生的氣體中有NH3,所以BaCL溶液中加入足量的鹽酸，可以吸收NH3并防止

產生BaSCh沉淀，排除SO2的干擾：SCh通入BaCb溶液中可以產生BaS04沉淀，所以含有

SO3的實驗現象是D中有白色沉淀。

n.(l)KMnO4溶液具有氧化性,能將Fe2‘氧化為Fe3+,反應的離子方程式為Mn0「+

2++2+3+

5Fe+8H=Mn+5Fe+4H2O；Fe?+具有還原性，易被氧化成Fe3+,故測得

(NH4)2Fe(SO4)2濃度偏??；可檢驗Fe?’的氧化產物Fe3*,具體操作為取少量硫酸亞鐵鏤溶液，

加入少量KSCN溶液，若溶液變?yōu)檠t色，說明Fe?+已被空氣部分氧化。

(2)乙方案中沉淀是否洗滌干凈，可以設計實驗檢驗洗滌液中是否含有C「，具體步驟為

取最后一次洗滌的濾液加入AgNCh溶液，若沒有沉淀，說明已洗干凈。

(3)丙方案中導管在液面以上，符合排液體收集氣體要求，量氣管中液體應不能溶解NH3,

N%易溶于水和飽和NaHCCh溶液，難溶于CCL故用排CCL法收集。

I/T］7

(4/LNH3的物質的量為_=mol,wg(NH4)2Fe(SO4)2,6H2O樣品中含N

22.4Lmol122.4

的物質的量為50°mL*VmoJ=20"mol,(NH4)2Fe(SO4)2-6H2O的純度為

25mL22.422.4

20PX1

22.42-1x392g.mol-xioo%=392rx20xi()o%o

Wg448〃

【押題理由】本題綜合考查了有關物質的制備原理分析，化學實驗裝置的連接，化學

實驗方案的設計和評價以及化學實驗定量分析等核心考點內容，試題旨在檢測化學實驗綜合

知識的應用能力。

2.(15分)能源、環(huán)境與人類生活密切相關，研究它們的粽合利用有重要意義。

I.二甲醛可代替汽派作新型清潔燃料，常溫常壓下，二氧化碳加氫可選擇性生產二甲

醛(CH30cH3)或一氧化碳,已知二甲醛、氫氣的燃燒熱分別為T455kJmor1,-285.8kJmol

■,o

(I)寫出82加氫轉化為CH30cH3(g)和H2O(1)的熱化學方程式：

該反應的平衡常數的表達式為?

(2)等物質的量的CO和比在一定條件下可合成CHQCH3,同時還產生了一種可參與大

氣循環(huán)的無機化合物，該反應的化學方程式為o

(3)二甲醛燃料電池原理如圖I所示：

①M區(qū)發(fā)生的電極反應式為o

②用上述電池作電源，用圖2裝置電解飽和氯化鉀溶液(電極均為惰性電極)，設飽和氯

化鉀溶液體積為500mL,當溶液的pH變?yōu)?3時(在常溫下測定)，若該燃料電池的能量利

用率為80%,則需消耗CH30cH3的質量為g］假設溶液電解前后體積不變，保留

2位有效數字)。

飽和氯化鉀溶液

圖2

H.硝化法是一種古老的生產硫酸的方法，同時實現了氮氧化物的循環(huán)轉化，主要反應

為NO2(g)+SO2(g)S0s(g)4-N0(g)△”=一41.8kJmo「。

(1)下列說法中可以說明該反應己達到平衡狀態(tài)的是o

a.體系內混合氣體的密度保持不變

b.v(NO2)1i=v(SO3)i2

c.容器內氣體的總壓強保持不變

d.NO體積分數不再改變

(2)某溫度下，NO2(g)4-SO2(g)SOKg)+NO(g)的平衡常數K="該溫度下在甲、乙、

4

丙三個體積為2L的恒容密閉容器中，投入NCh(g)和SO??,其起始濃度如下表所示：

起始濃度甲乙丙

c(NO2)/(molL-,)0.100.200.20

e(SO2)/(moiL-,)0.1()().1()0.20

①10min后，甲中達到平衡，則甲中反應的平均速率I<NO2)=.

②丙達到平衡所用的時間101”皿填“>”“〈”或“=”)，達到平衡后，設甲、乙、

丙中SO2(g)的轉化率分別為。、b、c,則三者的大小關系為。

［答案］(I)2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(1)A/7=-259.8kJmo「(2分)

c(CH3OCH3)

26(

c(CO2)-C(H2))

(2)3CO+3H2=CH30cH3+CO2Q分)

t

(3)①CH30cH3+3比0—12e-=2CO2+12H(2分)

@0.24(2分)

H.⑴bd(2分)

(2)?0.006moIL1min分)

②V(1分)a=c<b(\分)

【解析】I.(1)根據二甲醛、氫氣的燃燒熱分別為一I455kJmo「、-285.8kJmor1

可知熱化學方程式：CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(1)△〃=-1455kJmo「①

H2(g)+^O2(g)=H2O(l)A"=-285.8kJmo「②

將②x6一①可得2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(1)AH=(-285.8kJmo「)x6

-(-1455kJmol-,)=-259.8kJmol,：反應的平衡常數的表達式K=。(CH30cH31。

&(C02)d(H2)

(2)等物質的量的CO和Hz在一定條件下可合成CHQCH3,同時還產生「一種可參與大

氣循環(huán)的無機化合物，即CCh，故化學方程式為3cO+3H2==CH30cH3+CO2。

(3)①由的移動方向可知，M區(qū)為負極，發(fā)生的電極反應式為CH30cH3+3比0-12e

+

■=2CO2+12H；

②用惰性電極電解飽和KC1溶液總的反應式為2CF+2H2O=^=H2T+ChT+20W,pH

變?yōu)?3時，<?(OH")=0.1moIL-1,zz(OH)=0.1molL-,x().5L=0.()5mol,

CH30cH3?12e-?120FT

46g12mol

x><80%0.05mol

解得x=0.24g。

H.(l)a項，由于反應是氣體體積不變的反應，且全部是氣體，故體系內混合氣體的密

度一直保持不變，故不能作為平衡的標志，錯誤；b項，反應中1,仆102)正=武$03)正一直存在，

而只有平衡時才有v(SO3)￡=v(SO3)逆，故只有平衡時才有v(NO2)正=v(S03%，故當V(NO2)JE

=WS0.3)逆時，反應達平衡，正確；c項，由于反應是氣體體積不變的反應，故容器內氣體的

總物質的量一直不變，則總壓強一直保持不變，故不能作為反應達平衡的標志，錯誤；d項，

在反應未平衡前，NO的消耗和生成速率不同，故NO體積分數會改變，當NO的體積分數

不變時，說明反應達平衡，正確。

(2)①根據反應中NO?(g)和S02(g)的起始濃度分別為0.1molL-1,設在1()min達到平衡

時，NO?濃度的改變量為xmo卜L「，根據三段式可知：

NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)

初始(mo卜L「)：0.10.100

Ac(molL'):xxxx

平衡(mo卜I/i):0.1—x0.1xx

根據平衡常數為，可知：，=,f、，，解得x=0.06。則平均速率v(NO2)=S°6m。卜L?

44(0.1-v)210min

=0.006moi-L??min)；

②由于容器體枳相同，且反應為氣體體積不變的反應，故甲和丙為等效平衡，即丙中所

達的平衡狀態(tài)和甲相同，而由于丙中反應物的濃度大于甲，故反應速率比甲快，到達平衡的

時間比10min短；由于甲和丙為等效平衡，故甲、丙中SO??的轉化率相等，而乙相當于

是向甲容器中加入Nth，SO2的轉化率大于甲，故三個容器中S02(g)的轉化率的關系為a=c

<b.

【押題理由】本題綜合考查了熱化學方程式及化學平衡常數表達式的書寫、根據陌生

信息書寫化學方程式及根據電解裝置圖示書寫電極反應式、化學平衡狀態(tài)的判斷及有關化學

反應速率和化學平衡的相關計算知識，試題旨在檢測化學反應與能量和電化學及化學平衡綜

合知識的應用能力。

3.(14分)高純碳酸錦在電子工業(yè)中有重要的應用，濕法浸出軟錦礦(主要成分為MnOh

含少量Fe、Al、Mg等雜質元素)制備高純碳酸鐳的實驗過程如下：

］植物粉卜H,HCO,溶液

著.一：百出|*|過漉|-*|除卷|~U?淀-----?高純MnCO,

［濃藐眼I

濾渣

(1)浸出：浸出時溫度控制在90?95c之間，并且要連續(xù)攪拌3小時，植物粉的作用

是o

(2)除雜：①向浸出液中加入一定量的碳酸缽礦，調節(jié)浸出液的pH為3.5?5.5；

②再加入一定量的軟猛礦和雙氧水，過濾；

③…

操作①中使用碳酸鎘調pH的優(yōu)勢是:

操作②中加入雙氧水不僅能將Fe2+氧化為Fe3+,而且能提高軟缽礦的浸出率。寫出雙

氧水提高軟缽礦浸出率的離子方程式：。

(3)制備：在30?35℃下，將碳酸氫筱溶液滴加到硫酸鋅凈化液中，控制反應液的最

終pH在6.5?7.0,得到MnCCh沉淀。溫度控制35℃以下的原因是；

該反應的化學方程式為：

生成的MnCO3沉淀需經充分洗滌，檢驗洗滌是否完全的方法是。

-5

(4)計算:室溫下，K￡MnCO3)=1.8溫0一",/fsp(MgCO3)=2.6xl0,已知離子濃度小于

l.OxIO_5molf'Bt,表示該離子沉淀完全。若凈化液中的c(Mg2+)=iO-2mol.L「,試列式

計算說明Mg2+的存在是否會影響MnCCh的純度：。

【答案】(1)作還原劑(1分)

+2+

(2)增力口MnCCh的產量(或不引入新的雜質等)(2分)MnO2+H2O2+2H=Mn+

2H2O+O2TQ分)

(3)減少NH4HCO3的分解，提高原料利用率(2分)

30?35CC

M11SO4+2NH4HCO3y=MnCOil+(NH4)2SO4-hCO21+H2O(2分)取最后一次的洗

滌濾液1?2mL于試管中，向其中滴加用鹽酸酸化的BaCL溶液，若無白色沉淀產生，則表

明已洗滌干凈(2分)

Io1011

2+2x-1

(4)/Csp(MnCO3)=c(Mn)c(CO^~),當M?+沉淀完全時，c(CO?-)='mol-L

1.0x1O-5

=1.8x106mol-Li,若Mg2+也能形成沉淀,則要求c(Mg2+)>2.6x10gx］。6］碩上Li=

14.4mol-L-1,若凈化液中的c(Mg2+)=l(r2moH7i,遠小于14.4moHL!說明Mg?+的存

在