B.可以通过调节溶液pH的方法分步沉淀Cu2+和Fe2+
C.除去Cu2+中少量Fe3+,可控制溶液3≤pH<4
D.pM与Ksp之间的关系式为:
pM=lgKsp-nlgc(OH-)
【答案】C
【解析】A.常温下,pH一定时c(Mg2+)>c(Fe2+),所以Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Fe(OH)2],故A错误;B.当Cu2+完全沉淀时,Fe2+已经开始沉淀,所以不能通过调节溶液pH的方法分步沉淀Cu2+和Fe2+,故B错误;C.当3≤pH<4时,Fe3+完全沉淀,而Cu2+不会沉淀,所以除去Cu2+中少量Fe3+,可控制溶液3≤pH<4,故C正确;D.Ksp=c(Mn+)c(OH-)n,c(Mn+)=Ksp/c(OH-)n,pM=-lgc(Mn+)=-lg[Ksp/c(OH-)n]=-lgKsp+nlgc(OH-),故D错误。
故选C。
点睛:
解答本题需要特别注意图中直线是金属氢氧化物的溶解平衡直线。
第Ⅱ卷(非选择题共52分)
二、填空题(共有5小题,共52分。
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17.已知下图九种物质均是由短周期元素组成的常见物质,X、Y、Z为单质,A、E、F、G为二元化合物,A的焰色反应为黄色,B常温常压下为无色易挥发的液体。
E为合成食品保鲜膜的单体,回答下列问题:
(1)A是________(填化学式),为_______化合物(填“离子”或“共价”)。
(2)E的电子式为_______,G的水溶液为________(填“强酸”或“弱酸”)。
(3)写出B与浓D反应的化学方程式________,该反应类型为________。
(4)F的核磁共振氢谱有______个峰。
【答案】
(1).NaCl
(2).离子(3).
(4).强酸(5).CH3CH2OH
CH2=CH2↑+H2O(6).消去反应(7).l
【解析】本题主要考查氯化钠等物质的性质。
X、Y、Z为单质,A、E、F、G为二元化合物,A的焰色反应为黄色,X是钠。
相应地,Z是氢气,F是乙烷。
E为合成食品保鲜膜的单体,E是乙烯。
B常温常压下为无色易挥发的液体,B是乙醇。
(1)A可以是NaCl,为离子化合物。
(2)E的电子式为
,G的水溶液为强酸。
(3)B与浓D反应的化学方程式为CH3CH2OH
CH2=CH2↑+H2O,该反应类型为消去反应。
(4)F的核磁共振氢谱有1个峰。
18.某课外小组的同学拟用下图所示的装置从含碘废液(除H2O外,还有I2、I-等)中回收碘。
回答下列问题:
(1)装置A中发生反应的离子方程式为________。
(2)仪器X的名称为________;装置D的作用是________。
(3)装置C中球形冷凝管冷却水从________(填“a”或“b”)进入,反应控制在较低温度下且保持溶液pH=2进行,其主要原因是________。
(4)三口烧瓶中液体经过滤得粗碘,粗碘可经________(填操作名称)得到纯碘。
(5)为测定某含碘废水中I2的含量,取样l00mL,调节溶液pH后,滴加2滴淀粉溶液,然后用0.02500mol/LNa2S2O3标准溶液滴定,消耗标准液18.15mL。
则滴定终点时的现象为________,含碘废水中I2的含量=________mg/mL(结果保留小数点后三位,已知:
I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。
【答案】
(1).MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O
(2).圆底烧瓶(3).吸收未反应的Cl2,防止污染空气(4).a(5).使氯气在溶液中有较大的溶解度(6).升华(7).当最后一滴Na2S2O3标准溶液滴入时,溶液由蓝色褪为无色,且半分钟内不变色(8).0.576
【解析】本题主要考查氯气等物质的性质。
(1)装置A中产生氯气,发生反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O。
(2)仪器X的名称为圆底烧瓶;装置D的作用是吸收来反应的Cl2,防止污染空未。
(3)通常冷凝管中的冷凝水“下进上出”,装置C中球形冷凝管冷却水从下口a进入,反应控制在较低温度下且保持溶液pH=2进行,其主要原因是使氯气在溶液中有较大的溶解度。
(4)三口烧瓶中液体经过滤得粗碘,粗碘可经升华得到纯碘。
(5)为测定某含碘废水中I2的含量,取样l00mL,调节溶液pH后,滴加2滴淀粉溶液,然后用0.02500mol/LNa2S2O3标准溶液滴定,消耗标准液18.15mL。
则滴定终点时的现象为当最后一滴Na2S2O3标准溶液滴入时,溶液由蓝色褪为无色,且半分钟内不变色。
I2~S2O32-,m(I2)=0.02500mol/L×18.15mL/2×254g/mol=57.6mg,含碘废水中I2的含量=57.6Mg/100Ml=0.576mg/mL。
19.已知CO2催化加氢合成乙醇的反应原理为:
2CO2(g)+6H2(g)
C2H5OH(g)+3H2O(g)△H=-173.6kJ/mol
(1)图l、图2分别是CO2的平衡转化率随压强及温度的变化关系,已知m为起始时的投料比,即m=
。
①图l中投料比相同,温度从高到低的顺序为________。
②图2中.m1、m2、m3投料比从大到小的顺序为________,理由是________。
(2)图3表示在总压为5MPa的恒压条件下,且m=3时,不同温度下各物质的物质的量分数与温度的关系。
①曲线b代表的物质为________(填化学式)。
②图3中P点时。
CO2的转化率为________。
③T4温度时,该反应的平衡常数Kp=________。
(提示:
用平衡分压代替平衡浓度来计算,某组分平衡分压=总压×该组分的物质的量分数,结果保留小数点后三位)
【答案】
(1).T3>T2>T1
(2).m1>m2>m3(3).相同温度下,增大氢气的量,平衡正向移动,二氧化碳的转化率增大(4).CO2(5).66.7%(6).0.250(MPa)-4
【解析】本题主要考查化学平衡。
(1)升温,平衡左移,CO2转化率降低,所以①图l中投料比相同,温度从高到低的顺序为T3>T2>T1。
②图2中.m1、m2、m3投料比从大到小的顺序为m1>m2>m3,理由是相同温度下,增大氢气的量,平衡正向移动,二氧化碳的转化率增大。
(2)①升温,平衡左移,CO2、H2增多,CO2增多的程度较小,所以曲线b代表的物质为CO2。
②图3中P点时。
H2与H2O的物质的量分数相等,CO2的转化率等于H2的为2/3=66.7%。
③T4温度时,CO2、H2、C2H5OH、H2O的分压p分别是10%5MPa、40%5MPa、10%5MPa、40%5MPa,该反应的平衡常数Kp=
=0.250(MPa)-4。
20.轻质氧化镁是新型功能复合材料的重要添加剂,可由菱镁矿(含MgCO3、CaCO3、Fe2O3、Al2O3、SiO2)为原料制备,其制备流程如下:
(1)酸溶时,为了提高酸溶速率可采用的措施有______;提高矿物的浸取率可采取的措施有______。
(各答一条即可)
(2)浓硫酸与Al2O3反应的化学方程式为___________;滤渣I的主要成分为______和______(填化学式)。
(3)用氨水调节溶液pH=8~9的目的是______,若氨水加的量较多使pH>9,则最终氧化镁的产量会______(填“增大”“不变”或“减小”)。
(4)沉镁时发生反应的离子方程式为________________。
(5)流程中“焙烧”操作若在实验室中进行,样品应放在______中加热(填仪器名称),当______时,说明固体样品已分解完全。
【答案】
(1).将菱镁矿粉碎、适当提高酸溶时的温度
(2).适当延长酸溶时间、溶解过程中不断搅拌、多次浸取、减小菱镁矿的颗粒度等(任写一条)(3).Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O(4).CaSO4(5).SiO2(6).使滤液中的Al3+与Fe3+完全沉淀(7).减小(8).CO2+2NH3·H2O+Mg2+=MgCO3↓+2NH4++H2O(9).坩埚(10).前后两次称量固体的质量不变(或前后两次称量固体质量差小于0.lg)
【解析】本题主要考查对于由菱镁矿为原料制备氧化镁流程的评价。
(1)酸溶时,为了提高酸溶速率可采用的措施有将菱镁矿粉碎、适当提高酸溶时的温度;提高矿物的浸取率可采取的措施有适当延长酸溶时间、溶解过程中不断搅拌、多次浸取、减小菱镁矿的颗粒度等
(2)浓硫酸与Al2O3反应的化学方程式为Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O;滤渣I的主要成分为不溶于酸的SiO2和生成的微溶物CaSO4。
(3)用氨水调节溶液pH=8~9的目的是使滤液中的Al3+与Fe3+完全沉淀,若氨水加的量较多使pH>9,滤渣II含有氢氧化镁沉淀,则最终氧化镁的产量会减小。
(4)沉镁时发生反应的离子方程式为CO2+2NH3·H2O+Mg2+=MgC