18. (12分)三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体[3Fe(C2O4)3·xH2O]是一种光敏材料。为测定其纯度(杂质不参加反应)进行如下实验:
步骤一:称取5.000 g三草酸合铁酸钾晶体,配制成250 mL溶液。
-
步骤二:取25.00mL溶液用酸性MnO4溶液将C2O24恰好全部氧化为二氧化碳,向反应后的溶液中加入锌粉至黄色消失,过滤,洗涤,将滤液和洗涤液合并。
步骤三:用0.010 00 mol·L-1酸性MnO4溶液滴定合并后的溶液至终点,消耗MnO4溶液20.00mL。
步骤四:另取5.000 g三草酸合铁酸钾晶体,在110 ℃下加热至完全失去结晶水,剩余固体质量为4.460 g。
2+
已知:酸性条件下MnO-4被还原成Mn。
(1) 加入锌粉的目的是 。
-
(2) 步骤二中C2O24发生反应的离子方程式为 ,在步骤二中,若加入的MnO4溶液的量不足,则测得的铁含量 (填“偏低”“偏高”或“不变”)。
(3) 步骤三滴定终点的现象为 。 (4) 计算该三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体的纯度(写出计算过程)。
19. (15分)氯化镍(NiCl2·6H2O)常用于电镀、陶瓷等工业,某实验室以单质Ni为原料制取氯化镍的实验步骤如下:
已知:① Fe(OH)3
完全沉淀pH为3.2;Ni(OH)2开始沉淀pH为7.2,完全沉淀pH为9.2。
② NiCl2易水解,从溶液中获取NiCl2·6H2O须控制pH<2。
(1) 在三颈烧瓶中(装置见右图)加入一定量Ni粉和水,通入空气,滴入稀硝酸和稀硫酸的混酸,至反应结束,过滤,制得NiSO4溶液。
①反应过程中,为提高稀硝酸的利用率,在不改变投料比的情况下,可采取的合理措施有 。 ②向A装置中通入空气的作用是搅拌、 。 ③若镍粉过量,判断反应完成的现象是 。
(2) 将所得NiSO4溶液与NaHCO3溶液混合反应得到NiCO3·Ni(OH)2沉淀,过滤,洗涤。
①沉淀反应的离子方程式为 。
②检验NiCO3·Ni(OH)2沉淀是否洗涤完全的方法是 。
(3) 在NiCO3·Ni(OH)2固体中混有少量Fe(OH)3。请补充完整由NiCO3·Ni(OH)2固体制备NiCl2·6H2O的实验方案:向NiCO3·Ni(OH)2固体中加入盐酸,边加边搅拌, 。
[NiCl2的溶解度曲线如右图所示。实验中须选用的仪器和试剂:pH计、盐酸、乙醇等]
20. (14分)污水中过量的氮元素会使水体富营养化,其中主要以氨氮(NH3、NH+4等)存在。 (1) 化学沉淀法可用于氨氮浓度较高的废水处理。其原理是加入可溶性磷酸盐将其中的Mg2+
时转化为磷酸铵镁(MgNH4PO4)。若沉淀后溶液中c(Mg2+)=2×10-5 mol·L-1,c(NH+4)=1.25×101
,则所得沉淀中 (填“含有”或“不含”)Mg3(PO4)2。已知sp(MgNH4PO4)=2.5×10-13;=9.8×10-25。
(2) 使用次氯酸钠等氧化剂可将污水中的NH3氧化除去。
①向氨水中加入次氯酸钠可产生无色无味的气体单质,该反应的化学方程式为 。 ②一定时间内,污水pH对次氯酸钠氧化脱除氨氮的影响如图1所示。污水pH越小,加入后水中的 浓度越大,氧化能力越强。但当pH<8时,氨氮去除率随pH减小而降低,其是 。
+
和NH4同-3
mol·L-sp[Mg3(PO4)2]
次氯酸钠原因
③某条件下,次氯酸钠投加量对污水中氮的去除率的影响如图2所示。当m(NaClO)∶
m(NH3)>7.7时,总氮的去除率随m(NaClO)∶m(NH3)的增大不升反降的原因是 。
(3) 阴极间接氧化法也可用于氨氮处理。其原理是以镁作阳极材料、碳纳米管作阴极材料电含氮废水,在阴极处通入空气会产生过氧化氢,从而将氨氮氧化除去。该阴极的电极反应式为 。
21. (12分)锂盐二氟草酸硼酸锂[LiBF2(C2O4)]是新型锂离子电池电解质,乙酸锰可用于制造离负极材料。合成方法如下:
2H2C2O4+SiCl4+2LiBF4===2LiBF2(C2O4)+SiF4+4HCl
4Mn(NO3)2·6H2O+26(CH3CO)2O===4(CH3COO)3Mn+8HNO2+3O2↑+40CH3COOH (1) Mn3+基态核外电子排布式为 。
(2) 草酸(HOOCCOOH)分子中碳原子轨道的杂化类型是 ,1 mol草酸分子中含有σ为 。
(3) 与SiF4互为等电子体的阴离子的化学式为 。
(4) CH3COOH易溶于水,除了它是极性分子外,还因为 。 (5) 锰的一种晶胞结构如图所示,锰晶体中每个锰原子距离最近的锰原子数目为 。
解弱碱性
子电池的
键的数目
2019届高三模拟考试试卷(苏州) 化学参考答案及评分标准
1. D 2. A 3. C 4. B 5. D 6. C 7. A 8. A 9. B 10. B 11. AD 12. C 13. B 14. BD 15. CD 16. (12分,每空2分)
(1) ① 提高酸浸温度(将矿石粉碎)
② nS+MnO2+2H2SO4=====nSO4+MnSO4+S+2H2O
(2) 取少量溶液,加入SCN溶液,再滴入少量氯水,若溶液不变成血红色,则溶液中不含铁元素
-+
(3) ① 3Mn2++ClO-3+3H2O===3MnO2↓+Cl+6H 过量的NaClO3在酸性条件下与Cl-反应会生成有毒的Cl2 ② 2∶5 17. (15分)
(1) 醛基、羰基(4分) (2) 氧化反应(2分)
FeSO4
(3) (2分)
18. (12分)
(1) 将Fe3+还原为Fe2+(2分)
2-+2+
(2) 2MnO-4+5C2O4+16H===2Mn+10CO2↑+8H2O(2分) 偏高(2分) (3) 锥形瓶内溶液变浅红色且半分钟内不消失(2分)
+3+2+
(4) 5Fe2++MnO-4+8H===5Fe+Mn+4H2O
-3-1-2
n(Fe2+)=5n(MnO-4)=5×20.00×10 L×0.01 mol·L×10=1.000×10 mol(1分) n(H2O)=(5.000 g-4.460 g)÷18 g·mol-1=3.000×10-2 mol(1分) 1∶x=1.000×10-2 mol∶3.000×10-2 mol x=3(1分)
晶体化学式为3Fe(C2O4)3·3H2O
1.000×10-2 mol×491 g·mol-1
晶体纯度=×100%=98.20%(1分)
5.000 g
19. (15分)
(1) ① 减缓硝酸的滴加速率或适当降低温度(2分)
②将生成的NO氧化为硝酸或使产生的NO部分转化为NO2,便于NOx被NaOH溶液完全吸收(2分) ③三颈烧瓶内无红棕色气体出现(2分) (2) ① 2Ni2++4HCO-3===NiCO3·Ni(OH)2↓+3CO2↑+H2O(2分)
②取最后一次洗涤液,向其中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,若无明显现象则已洗涤干净(2分)
(3) 用pH计测定反应液3.2 20. (14分) (1) 不含(2分) (2) ① 2NH3+3NaClO===N2↑+3NaCl+3H2O(2分) ② HClO(2分) pH过小,将NH3转化为NH+4后较难除去(3分) ③ NaClO投入过多会将NH3氧化为NO-3等更高价态的物质,未能从溶液中除去(3分) (3) O2+2e-+2H2O===H2O2+2OH-(2分) 21. (12分,每空2分) (1) [Ar]3d4 (2) sp2杂化 7 mol或7×6.02×1023 -3- (3) SO24、PO4等 (4) 乙酸与水分子间可形成氢键 (5) 12
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