答案:
B
第Ⅱ卷(非选择题 共52分)
二、非选择题(本题包括4小题,共52分)
17.(2018·上海市虹口区第一学期高三年级期终教学质量监控)(14分)印染工业常用亚氯酸钠(NaClO2)漂白织物。
以氯酸钠、过氧化氢等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下:
已知:
①NaClO2的溶解度随温度升高而增大,适当条件下可结晶析出NaClO2·3H2O。
②纯ClO2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释至10%以下即为安全范围。
回答下列问题:
(1)“反应2”的氧化剂是__________,从“母液”中可回收的主要物质是____________。
(2)从滤液中得到NaClO2·3H2O晶体的操作依次是____________(填序号)。
a.蒸馏 b.灼烧
c.过滤 d.冷却结晶
(3)用亚氯酸钠(NaClO2)漂白织物时真正起作用的是HClO2。
下表是25℃时HClO2及几种常见弱酸的电离平衡常数:
弱酸
HClO2
HF
HCN
H2S
Ka/mol·L-1
1×10-2
6.3×10-4
4.9×10-10
K1=9.1×10-8
K2=1.1×10-12
①常温下,物质的量浓度相等的NaClO2、NaF、NaCN、Na2S四种溶液的pH由大到小的顺序为__________________;体积相等、物质的量浓度相同的NaF、NaCN两溶液中所含阴阳离子总数的大小关系为__________(填“前者大”“相等”或“后者大”)。
②25℃时,用0.1000mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00mL某未知浓度的HClO2溶液,当滴入NaOH溶液体积为20.00mL时,溶液呈中性,此时ClO
的浓度为____________mol·L-1。
滴定过程中,下列操作造成所测ClO
的浓度偏高的是____________(填字母)。
a.滴定终点读数时,俯视滴定管刻度
b.盛装未知浓度的HClO2溶液的锥形瓶未用HClO2溶液润洗
c.碱式滴定管用蒸馏水洗净后,未用标准NaOH溶液润洗
d.滴定前,滴定管尖嘴有气泡,滴定后气泡消失
解析:
(3)酸性越弱,则相应盐的水解程度越大,酸性HS-NaCN>NaF>NaClO2。
答案:
(1)ClO2;Na2SO4
(2)dc
(3)①Na2S>NaCN>NaF>NaClO2;前者大
②0.05;cd(每空2分)
18.(2018·上海市奉贤区高三期末考试)(13分)以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素的含量极高,为控制砷的排放,采用化学沉降法处理含砷废水,相关数据如下表。
表1:
几种砷酸盐的Ksp
难溶物
Ksp
Ca3(AsO4)2
6.8×10-19
AlAsO4
1.6×10-16
FeAsO4
5.7×10-21
表2:
工厂污染物排放浓度及允许排放标准
污染物
H2SO4
As
浓度
28.42g·L-1
1.6g·L-1
排放标准
pH=6~9
0.5mg·L-1
回答下列问题:
(1)该硫酸工厂排放的废水中硫酸的物质的量浓度c(H2SO4)=__________mol·L-1。
(2)写出难溶物Ca3(AsO4)2的Ksp表达式:
Ksp[Ca3(AsO4)2]=__________,若混合溶液中Al3+、Fe3+的浓度均为1.0×10-4mol·L-1,则c(AsO
)的最大值是__________mol·L-1。
(3)工厂排放的酸性废水中的三价砷(H3AsO3为弱酸)不易沉降,可投入MnO2先将其氧化成五价砷(H3AsO4为弱酸),该反应的离子方程式为____________________________。
(4)在处理含砷废水时采用分段式,先向废水中投入生石灰调节pH至2,再投入生石灰将pH调节至8左右,使五价砷以Ca3(AsO4)2的形式沉降。
①pH调节至2时废水中有大量沉淀产生,该沉淀的主要成分的化学式为________________________________________________________________________。
②Ca3(AsO4)2在pH调节至8左右才开始沉淀的原因是____________________________
________________________________________________________________________。
解析:
(1)c(H2SO4)=
=0.29mol·L-1。
(3)MnO2作氧化剂,将H3AsO3氧化为H3AsO4。
答案:
(1)0.29(2分)
(2)c3(Ca2+)·c2(AsO
)(2分);5.7×10-17(3分)
(3)2H++MnO2+H3AsO3===H3AsO4+Mn2++H2O(2分)
(4)①CaSO4
②H3AsO4是弱酸,当溶液的pH调节至8左右时AsO
的浓度增大,Ca3(AsO4)2开始沉淀(各2分)
19.(2018·江苏盐城高三12月测试)(14分)将“废杂铜烟尘”用硫酸吸收浸取,既可保护环境又可得到用途广泛的高纯硫酸锌。
已知烟尘中主要含ZnO,还有少量的FeO、Fe2O3、CuO、MnO。
制备工艺流程如下:
(1)硫酸锌溶液滴入石蕊试液,溶液变红,其原因是____________________________
________________________________________________________________________。
(2)H2O2氧化Fe2+的离子方程式为___________________________________________。
(3)“除铁”时,溶液的pH应调整到____________(相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH及沉淀完全的pH如下表,金属离子开始沉淀时的浓度为1mol·L-1)。
金属离子
开始沉淀的pH
沉淀完全的pH
Fe3+
1.1
3.2
Zn2+
5.5
8.0
Cu2+
5.2
6.7
Fe2+
5.8
8.8
(4)“除锰”时溶液中发生反应的化学方程式为______________________________。
(5)试剂X为___________________________________________________________。
(6)由ZnSO4溶液需经过:
________________、________________、过滤及干燥得ZnSO4·7H2O。
解析:
(1)ZnSO4是强酸弱碱盐,水解显酸性。
(3)“除铁”时,应使Fe3+沉淀完全,而不能使Cu2+、Zn2+形成沉淀,所以pH在3.2~5.2范围内。
(5)试剂X为Zn粉,能将Cu2+置换出来,而又不引入杂质离子。
答案:
(14分)每空2分
(1)Zn2+水解使溶液显酸性[或写:
Zn2++2H2OZn(OH)2+2H+]
(2)2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O
(3)3.2~5.2(或pH约为4)
(4)MnSO4+(NH4)2S2O8+2H2O===MnO2↓+(NH4)2SO4+2H2SO4
(或:
MnSO4+(NH4)2S2O8+2H2O===MnO2↓+2NH4HSO4+H2SO4)
(5)Zn粉
(6)蒸发浓缩、冷却结晶
20.(2018·山东省枣庄三中高三第二次学情调查考试)(11分)运用化学反应原理研究溶液的组成与性质具有重要意义。
请回答下列问题:
(1)用惰性电极电解含有NaHCO3的NaCl溶液,假设电解过程中产生的气体全部逸出,测得溶液pH变化如右图所示。
则在0→t1时间内,阳极反应式为____________________________,溶液pH升高比较缓慢的原因是(用离子方程式回答)____________________________。
(2)含氨废水易引发水体富营养化。
向NH4Cl溶液中加入少量NaOH固体,溶液中
________(填“增大”、“减小”或“不变);25℃时,NH3·H2O的电离平衡常数Kb=1.8×10-5mol·L-1,该温度下,1mol·L-1的NH4Cl溶液中c(H+)=________mol/L。
(已知
≈2.36)
(3)如果粗盐中SO
含量较高,精制过程需添加钡试剂除去SO
,该钡试剂可选用下列试剂中的__________。
a.Ba(OH)2 b.Ba(NO3)2
c.BaCl2
现代工艺中更多使用BaCO3除SO
,请写出发生反应的离子方程式________________________________________________________________________。
(4)某工业生产中,向含有大量Ca2+、Mn2+的溶液中加入足量NH4HCO3,生成MnCO3沉淀和CO2,写出该反应的离子方程式______________________,剩余溶液中
<__________。
[已知Ksp(MnCO3)=1×10-11(mol·L-1)2,Ksp(CaCO3)=5×10-9(mol·L-1)2]
解析:
(1)阳极Cl-放电,2Cl--2e-===Cl2↑,阴极生成的OH-与HCO
反应生成CO
,所以pH升高比较缓慢。
(2)
=Kb,温度不变,电离平衡常数不变。
c2(H+)=
=
,c(H+)=2.36×10-5mol/L。
(3)除杂试剂要求不引入新的杂质离子,故Ba(NO3)2不可取。
(4)
=
=
=500。
答案:
(11分)
(1)2Cl--2e-=Cl2↑(1分) HCO
+OH-===CO
+H2O(1分)
(2)不变(2分) 2.36×10-5(3分)
(3)a、