。 。 。 内部文件,版权追溯 内部文件,版权追溯 内部文件,版权追溯 2017 年陕西省延安市黄陵重点班高考化学考前模拟试卷(二) 一、选择题(共 7 小题,每小题 6 分,满分 42 分) 1.化学与生产、生活、社会密切相关.下列说法正确的是( ) A.石油分馏的目的是获得乙烯、丙烯和丁二烯 B.减少 SO2 的排放,可以从根本上消除雾霾 C.食品工业利用液态二氧化碳代替有机溶剂,能避免有机溶剂污染食品 D.蔬菜表面洒少许福尔马林,可保鲜和消毒 2.短周期主族元素 X、Y、Z、R 的原子序数依次增大,核电荷数之和为 36;X、Z 原子的最 外层电子数之和等于 Y 原子的次外层电子数;R 原子的质子数是 Y 原子质子数的两倍.下列 有关这四种元素的相关叙述正确的是( ) A.R 的氢化物比 Y 的氢化物的沸点更高 B.X 与 Z 组成的化合物溶于水呈碱性 C.只有 Y 元素存在同素异形体 D.X、Y、Z、R 形成简单离子的半径依次增大 3.设 NA 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( ) A.标准状况下,22.4 L 空气中 O2、N2 分子总数目为 NA B.0.1 mol 羟基中所含电子数目为 NA C.28 g 乙烯、丙烯混合气体中所含原子数为 6NA D.5.6 g 铁与硝酸完全反应时转移的电子数目为 0.3NA 4.高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放 电电压.高铁电池的总反应为:3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,下列 叙述错误的是( ) A.放电时正极附近溶液的碱性增强 B.充电时锌极与外电源正极相连 1 C.放电时每转移 3 mol 电子,正极有 1mol K2FeO4 被还原 D.充电时阳极反应为:Fe(OH)3﹣3e﹣+5OH﹣═FeO42﹣+4 H2O 5.下列化合物中同分异构体数目最少的是( ) A.戊烷 B.戊醇 C.戊烯 D.乙酸乙酯 6.向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作,结论正确的是( ) 操 作 现象 结论 A 滴加稀 NaOH 溶液,将红色石蕊试纸置于试管 试纸不变蓝 原溶液中无 NH4+ 口 B 向溶液 X 中先滴加稀硝酸,再滴加 Ba(NO3)2 出现白色沉淀 溶 液 X 中 一 定 含 有 溶液 SO42﹣ C 滴加氯水和 CCl4,振荡、静置 下层溶液显紫 原溶液中有 I﹣ 色 D 用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应 火焰呈黄色 原溶液中有 Na+、无 K+ A.A B.B C.C D.D 7.常温下,向 100mL0.1mol/LNH4HSO4 溶液中滴加 0.1mol/L 的 NaOH 溶液,所得溶液 PH 与 NaOH 溶液体积的关系曲线如图所示,下列说法正确的是( ) A.a、b、c、d 四个点中,水的电离程度最大的是 d B.a 点溶液中:c(NH3?H2O)+c(H+)═c(OH﹣) C.b 点溶液中:c(Na+)+c(NH4+)═2c(SO42﹣) D.c 点溶液中:c(Na+)═c(SO42﹣)+c(NH4+)+c(NH3?H2O) 二、解答题(共 5 小题,满分 43 分) 8.氯化亚铜(CuCl)常用作有机合成工业中的催化剂,在空气中迅速被氧化成绿色;见光 则分解,变成褐色.如图是工业上用制作印刷电路的废液(含 Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl﹣)生产 CuCl 的流程: 2 根据以上信息回答下列问题: (1)生产过程中 X 的化学式为 . (2)写出产生 CuCl 的化学方程式: . (3)在 CuCl 的生成过程中理论上不需要补充 SO2 气体,结合化学方程式和必要的文字说明 理由 .实际生产中 SO2 要适当过量,原因可能是 (答一点即可). (4)实验探究 pH 对 CuCl 产率的影响如下表所示: pH 1 2 3 4 5 6 7 CuCl 产率/% 70 90 82 78 75 72 70 析出 CuCl 晶体最佳 pH 为 ,当 pH 较大时 CuCl 产率变低原因是 .调节 pH 时, (填“能”或“不能”)用相同 pH 的硝酸代替硫酸,理由是 . (5)氯化亚铜的定量分析: ①称取样品 0.25g 和过量的 FeCl3 溶液于锥形瓶中,充分溶解. ②用 0.10mol?L﹣1 硫酸铈标准溶液滴定.已知: CuCl+FeCl3═CuCl2+FeCl2、Fe2++Ce4+═ Fe3++Ce3+.三次平行实验结果如下(平行实验结果相差不能超过 1%): 平行实验次数 1 2 3 0.25g 样品消耗硫酸铈标准溶液的体积(mL) 24.35 24.05 23.95 则样品中 CuCl 的纯度为 (结果保留三位有效数字). 9.淀粉水解的产物(C6H12O6)用硝酸氧化可以制备草酸,装置如图 1 所示(加热、搅拌和仪 器固定装置均已略去):实验过程如图 1: ①将 1:1 的淀粉水乳液与少许硫酸(98%)加入烧杯中,水浴加热至 85℃~90℃,保持 30min, 3 然后逐渐将温度降至 60℃左右; ②将一定量的淀粉水解液加入三颈烧瓶中; ③控制反应液温度在 55~60℃条件下,边搅拌边缓慢滴加一定量含有适量催化剂的混酸 (65%HNO3 与 98%H2SO4 的质量比为 2:1.5)溶液; ④反应 3h 左右,冷却,减压过滤后得草酸晶体粗品,再重结晶得草酸晶体.硝酸氧化淀粉 水解液过程中可发生下列反应: C6H12O6+12HNO3→3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O C6H12O6+8HNO3→6CO2+8NO↑+10H2O 3H2C2O4+2HNO3→6CO2+2NO↑+4H2O 请回答下列问题: (1)实验①加入 98%硫酸少许的目的是: . (2)冷凝水的进口是 (填 a 或 b);实验中若混酸滴加过快,将导致草酸产量下降, 其原因是 . (3)装置 B 的作用是 .为使尾气充分吸收,C 中试剂是 . (4)重结晶时,将草酸晶体粗品经①加热溶解、②趁热过滤、③冷却结晶、④过滤洗涤⑤ 干燥等实验步骤,得到较纯净的草酸晶体.该过程中可将粗品中溶解度较大的杂质在 (填上述步骤序号)时除去;而粗品中溶解度较小的杂质最后留存在 (填“滤纸上” 或“滤液中”). (5)将产品在恒温箱内约 90℃以下烘干至恒重,得到二水合草酸. 用 KMnO4 标准溶液滴定,该反应的离子方程式为: ,称取该样品加适量水完全溶解, 然后用 0.02000mol?L﹣1 的酸性 KMnO4 溶液滴定至终点(杂质不参与反应),滴定前后滴定管 中的液面读数如图 2,则消耗 KMnO4 溶液的体积为 . 10.人们常用催化剂来选择反应进行的方向.如图所示为一定条件下 1mol CH3OH 与 O2 发生 反应时,生成 CO、CO2 或 HCHO 的能量变化图[反应物 O2(g)和生成物 H2O(g)略去]. 4 ①在有催化剂作用下,CH3OH 与 O2 反应主要生成 (填“CO、CO2”或“HCHO”).2HCHO (g)+O2(g)=2CO(g)+2H2O(g)△H= . ②甲醇制取甲醛可用 Ag 作催化剂,含有 AgCl 会 影响 Ag 催化剂的活性.用氨水可以溶解除 去其中的 AgCl,写出该反应的离子方程式: . 11.已知:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=﹣a kJ?mol﹣1. ①经测定不同温度下该反应的平衡常数如下: 温度(℃) 250 300 350 K 2.041 0.270 0.012 若某时刻、250℃测得该反应的反应物与生成物的浓度为 c(CO)=0.4mol?L﹣1、c(H2)=0.4mol?L ﹣1、c(CH3OH)=0.8mol?L﹣1,则此时 v 正 v 逆(填“>”、“<”或“=”). ②某温度下,在体积固定的 2L 的密闭容器中将 1mol CO 和 2mol H2 混合,测得不同时刻的 反应前后压强关系如下: 时间(min) 5 10 15 20 25 30 压强比(P 后/P 前) 0.98 0.90 0.80 0.70 0.70 0.70 则 0~15min,用 H2 表示的平均反应速率为 ,达到平衡时 CO 的转化率为 . 12.利用钠碱循环法可除去 SO2,消除 SO2 对环境的污染.吸收液吸收 SO2 的过程中,pH 随 n (SO32﹣):n(HSO3﹣)变化关系如下表: n(SO32﹣):n(HSO3﹣) 91:9 1:1 1:91 pH 8.2 7.2 6.2 ①根据上表判断 NaHSO3 溶液显 性. ②在 NaHSO3 溶液中离子浓度关系正确的是 (填字母). a.c(Na+)>c(HSO3﹣)>c(H+)>c(SO32﹣)>c(OH﹣) 5 b.c(Na+)=2c(SO32﹣)+c(HSO3﹣) c.c(H2SO3)+c(H+)=c(SO32﹣)+(OH﹣) d.c( Na+)+c(H+)=c(SO32﹣)+c(HSO3﹣)+c(OH﹣) [化学选修---物质结构与性质] 13.原子序数由小到大排列的四种短周期元素 X、Y、Z、W,四种元素的原子序数之和为 32, 在周期表中 X 是原子半径最小的元素,Y、Z 左右相邻,Z、W 位于同主族. (1)W 原子的核外电子排布式为 . (2)均由 X、Y、Z 三种元素组成的三种常见物质 A、B、C 分别属于酸、碱、盐,其中盐的 化学式为 ,推测盐中阴离子的空间构型为 ,其中心原子杂化方式为 . (3)Z、W 两种元素电负性的大小关系为 ;Y、Z 两种元素第一电离能的大小关系 为 . (4)CO 的结构可表示为 CO,元素 Y 的单质 Y2 的结构也可表示为 YY.如表是两者的键能数 据(单位:kJ?mol﹣1): A﹣B A═B A≡B CO 357.7 798.9 1071.9 Y2 154.8 418.4 941.7 ①结合数据说明 CO 比 Y2 活泼的原因: . ②意大利罗马大学 Fulvio Cacace 等人获得了极具研究意义的 Y4 分子,其结构如图所示, 请结合上表数据分析,下列说法中,正确的是 . A.Y4 为一种新型化合物 B.Y4 与 Y2 互为同素异形体 C.Y4 的沸点比 P4(白磷)高 D.1mol Y4 气体转变为 Y2 将放出 954.6kJ 热量. [化学选修---有机化学基础] 14.化合物 G 是一种医药中间体,常用于制备抗凝血药.可以通过如图所示的路线合成: 6 已知:RCOOH RCOCl;D 与 FeCl3 溶液能发生显色. 请回答下列问题: (1)B→C 的转化所加的试剂可能是 ,C+E→F 的反应类型是 . (2)有关 G 的下列说法正确的是 . A.属于芳香烃 B.能与 FeCl3 溶液发生显色反应 C.可以发生水解、加成、氧化、酯化等反应 D.1mol G 最多可以跟 4mol H2 反应 (3)E 的结构简式为 . (4)F 与足量 NaOH 溶液充分反应的化学方程式为 . (5)写出同时满足下列条件的 E 的同分异构体的结构简式 . ①能发生水解反应 ②与 FeCl3 溶液能发生显色反应 ③苯环上有两种不同化学环境的氢原子 (6)已知:工业上以氯苯水解制取苯酚,而酚羟基一般不易直接与羧酸酯化.苯甲酸苯酚 酯( )是一种重要的有机合成中间体.试写出以苯、甲苯为原料制取该 化合物的合成路线流程图(无机原料任用). 注:合成路线的书写格式参照如图示例流程图: CH3CHO CH3COOH CH3COOCH2CH3. 7 2017 年陕西省延安市黄陵中学重点班高考化学考前模拟试卷(二) 参考答案与试题解析 一、选择题(共 7 小题,每小题 6 分,满分 42 分) 1.化学与生产、生活、社会密切相关.下列说法正确的是( ) A.石油分馏的目的是获得乙烯、丙烯和丁二烯 B.减少 SO2 的排放,可以从根本上消除雾霾 C.食品工业利用液态二氧化碳代替有机溶剂,能避免有机溶剂污染食品 D.蔬菜表面洒少许福尔马林,可保鲜和消毒 【考点】FE:"三废"处理与环境保护. 【分析】A.分馏得到饱和烃类物质; B.二氧化硫与酸雨有关,雾霾与固体颗粒物的排放有关; C.大多有机溶剂有毒,用液态二氧化碳代替有机溶剂,可减少有毒物质进入食品; D.福尔马林为 HCHO 的水溶液,有毒,不能用于食品保鲜. 【解答】解:A.分馏得到饱和烃类物质,则石油分馏不能得到乙烯、丙烯和丁二烯,故 A 错误; B.二氧化硫与酸雨有关,雾霾与固体颗粒物的排放有关,则减少 SO2 的排放,可以减少酸 雨的发生,故 B 错误; C.大多有机溶剂有毒,二氧化碳无毒,用液态二氧化碳代替有机溶剂,避免食品污染,故 C 正确; D.福尔马林有毒,不能在蔬菜表面洒少许福尔马林,故 D 错误; 故选 C. 2.短周期主族元素 X、Y、Z、R 的原子序数依次增大,核电荷数之和为 36;X、Z 原子的最 外层电子数之和等于 Y 原子的次外层电子数;R 原子的质子数是 Y 原子质子数的两倍.下列 有关这四种元素的相关叙述正确的是( ) A.R 的氢化物比 Y 的氢化物的沸点更高 B.X 与 Z 组成的化合物溶于水呈碱性 C.只有 Y 元素存在同素异形体 8 D.X、Y、Z、R 形成简单离子的半径依次增大 【考点】8F:原子结构与元素周期律的关系. 【分析】短周期主族元素 X、Y、Z、R 的原子序数依次增大,核电荷数之和为 36;X、Z 原子 的最外层电子数之和等于 Y 原子的次外层电子数;R 原子的质子数是 Y 原子质子数的两倍, 由原子序数关系可知 X、Z 原子的最外层电子数之和应为 2,Y 的次外层电子数为 2,则 X 为 H 元素,Z 为 Na 元素,Y 为 O 元素,R 为 S 元素,结合对应单质、化合物的性质以及元素周 期率解答该题. 【解答】解:短周期主族元素 X、Y、Z、R 的原子序数依次增大,核电荷数之和为 36;X、Z 原子的最外层电子数之和等于 Y 原子的次外层电子数;R 原子的质子数是 Y 原子质子数的两 倍,由原子序数关系可知 X、Z 原子的最外层电子数之和应为 2,Y 的次外层电子数为 2,则 X 为 H 元素,Z 为 Na 元素,Y 为 O 元素,R 为 S 元素, A.Y 为 O 元素,对应的氢化物含有氢键,沸点较高,故 A 错误; B.X 与 Z 组成的化合物为 NaH,与水反应生成氢氧化钠,溶液呈碱性,故 B 正确; C.S 元素存在同素异形体,如单斜硫等,故 C 错误; D.O、Na 对应的离子,核电荷数越大离子半径越小,故 D 错误. 故选 B. 3.设 NA 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( ) A.标准状况下,22.4 L 空气中 O2、N2 分子总数目为 NA B.0.1 mol 羟基中所含电子数目为 NA C.28 g 乙烯、丙烯混合气体中所含原子数为 6NA D.5.6 g 铁与硝酸完全反应时转移的电子数目为 0.3NA 【考点】4F:阿伏加德罗常数. 【分析】A.依据空气成分解答; B.1 个羟基含有 9 个电子; C.乙烯、丙烯的最简式为 CH2,根据最简式计算; D.铁与足量硝酸反应生成三价铁离子,与少量硝酸反应生成二价铁离子. 【解答】解:A.空气中除了含有氧气和氮气还含有二氧化碳、水蒸气等,所以标准状况下, 22.4 L 空气中 O2、N2 分子总数目小于 NA,故 A 错误; B.0.1 mol 羟基中所含电子数目为 0.9NA,故 B 错误; 9 C.28g 乙烯、丙烯的混合气体中含有 28g 最简式 CH2,含有最简式的物质的量为: =2mol,2mol 最简式 CH2 中含有 6mol 原子,则混合气体中所含的原子总数为 6NA,故 C 正确; D.硝酸用量未知,无法判断转移电子数目,故 D 错误; 故选:C. 4.高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放 电电压.高铁电池的总反应为:3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,下列 叙述错误的是( ) A.放电时正极附近溶液的碱性增强 B.充电时锌极与外电源正极相连 C.放电时每转移 3 mol 电子,正极有 1mol K2FeO4 被还原 D.充电时阳极反应为:Fe(OH)3﹣3e﹣+5OH﹣═FeO42﹣+4 H2O 【考点】BH:原电池和电解池的工作原理. 【分析】根据电池的总反应可知,高铁电池放电时必定是锌在负极失去电子,电极反应式为 Zn﹣2e﹣+2OH﹣=Zn(OH)2,高铁酸钠在正极得到电子,电极反应式为 FeO42+4H2O+3e﹣=Fe(OH) 3+5OH﹣,根据电极反应式可判断电子转移的物质的量与反应物之间的关系,充电时,阳极上 氢氧化铁转化成高铁酸钠,电极反应式为 Fe(OH)3+5OH﹣=FeO42+4H2O+3e﹣,阳极消耗 OH﹣离 子,碱性要减弱. 【解答】解:A.放电时正极附近有 OH﹣生成,所以正极附近碱性增强,故 A 正确; B.充电时锌极与外电源负极相连,故 B 错误; C.放电时正极转化为:FeO42﹣→Fe(OH)3,1mol K2FeO4 被还原要得到 3mol 电子,故 C 正确; D.充电时阳极反应为:Fe(OH)3﹣3e﹣+5OH﹣=FeO42﹣+4H2O,该电池环境为碱性环境,故 D 正确; 故选 B. 5.下列化合物中同分异构体数目最少的是( ) A.戊烷 B.戊醇 C.戊烯 D.乙酸乙酯 【考点】I4:同分异构现象和同分异构体. 【分析】戊烷只存在碳链异构,戊醇和戊烯存在碳链异构、位置异构,乙酸乙酯存在碳链异 10 构、官能团异构、位置异构. 【解答】解:戊烷只存在碳链异构,同分异构体为 3 种,而戊醇和戊烯存在碳链异构、位置 异构,乙酸乙酯存在碳链异构、官能团异构、位置异构,异构类型越多,同分异构体的数目 越多,因此戊醇、戊烯和乙酸乙酯的同分异构体的数目均大于 3 种, 故选 A. 6.向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作,结论正确的是( ) 操 作 现象 结论 A 滴加稀 NaOH 溶液,将红色石蕊试纸置于试管 试纸不变蓝 原溶液中无 NH4+ 口 B 向溶液 X 中先滴加稀硝酸,再滴加 Ba(NO3)2 出现白色沉淀 溶 液 X 中 一 定 含 有 溶液 SO42﹣ C 滴加氯水和 CCl4,振荡、静置 下层溶液显紫 原溶液中有 I﹣ 色 D 用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应 火焰呈黄色 原溶液中有 Na+、无 K+ A.A B.B C.C D.D 【考点】U5:化学实验方案的评价. 【分析】A.氨水极易溶于水,用稀的氢氧化钠溶液、不加热,不会放出氨气; B.稀硝酸能够将亚硫酸根离子氧化成硫酸根离子,干扰了检验结果; C.紫色为碘单质,说明原溶液中含有碘离子; D.只能证明原溶液中含有钠离子,无法判断是否含有钾离子. 【解答】解:A.滴加稀 NaOH 溶液,其没有加热,不会生成氨气,该方法无法检验铵根离子, 应该用浓氢氧化钠溶液加热,故 A 错误; B.向溶液 X 中先滴加稀硝酸,再滴加 Ba(NO3)2 溶液,生成的白色沉淀为硫酸钡,由于稀 硝酸能够氧化亚硫酸根离子,则原溶液中可能含有 SO32﹣,不一定含有 SO42﹣,故 B 错误; C.滴加氯水和 CCl4,振荡、静置,下层溶液显紫色,说明生成了碘单质,则原溶液中有 I﹣, 故 C 正确; D.用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,说明原溶液中有 Na+、但无法确定是否 含有 K+,故 D 错误; 故选 C. 11 7.常温下,向 100mL0.1mol/LNH4HSO4 溶液中滴加 0.1mol/L 的 NaOH 溶液,所得溶液 PH 与 NaOH 溶液体积的关系曲线如图所示,下列说法正确的是( ) A.a、b、c、d 四个点中,水的电离程度最大的是 d B.a 点溶液中:c(NH3?H2O)+c(H+)═c(OH﹣) C.b 点溶液中:c(Na+)+c(NH4+)═2c(SO42﹣) D.c 点溶液中:c(Na+)═c(SO42﹣)+c(NH4+)+c(NH3?H2O) 【考点】DO:酸碱混合时的定性判断及有关 ph 的计算. 【分析】a、b、c、d 四个点,根据反应量的关系,a 点恰好消耗完 H+,溶液中只有(NH4)2SO4 与 Na2SO4;b、c、d 三点溶液均含有 NH3?H2O,(NH4)2SO4 可以促进水的电离,而 NH3?H2O 抑制 水的电离.b 点溶液呈中性,则溶液含有(NH4)2SO4、Na2SO4、NH3?H2O 三种成分, A.根据 a、b、c、d 四个点反应量的关系,确定溶液的成分,盐溶液促进水的电离,而酸、 碱抑制水的电离; B.a 点溶液为(NH4)2SO4 与 Na2SO4,水解呈酸性; C.根据溶液的电中性原则判断; D.结合物料守恒判断. 【解答】解:a、b、c、d 四个点,根据反应量的关系,a 点恰好消耗完 H+,溶液中只有(NH4) 2SO4 与 Na2SO4;b、c、d 三点溶液均含有 NH3?H2O,(NH4)2SO4 可以促进水的电离,而 NH3?H2O 抑制水的电离.b 点溶液呈中性,则溶液含有(NH4)2SO4、Na2SO4、NH3?H2O 三种成分, A.a、b、c、d 四个点,根据反应量的关系,a 点恰好消耗完 H+,溶液中只有(NH4)2SO4 与 Na2SO4;b、c、d 三点溶液均含有 NH3?H2O,(NH4)2SO4 可以促进水的电离,而 NH3?H2O 抑制水 的电离.b 点溶液呈中性,所以 a 点水的电离程度最大,故 A 错误; B.a 点恰好消耗完 H+,溶液中只有(NH4)2SO4 与 Na2SO4,溶液呈酸性,c(H+)>c(OH﹣), 故 B 错误; C.b 点溶液为中性,溶液中 c(OH﹣)=c(H+),结合电荷守恒可知:c(NH4+)+c(Na+)+c 12 (H+)=2c(SO42﹣)+c(OH﹣),则 c(Na+)+c(NH4+)=2c(SO42﹣),故 C 正确; D.c 点氢氧化钠的体积为 150ml,所以 3[n(N))+n(S)]=4n(Na),则是 3c(NH4+)+3c (NH3?H2O)+3c(SO42﹣)=4c(Na+),故 D 错误;故选 C. 二、解答题(共 5 小题,满分 43 分) 8.氯化亚铜(CuCl)常用作有机合成工业中的催化剂,在空气中迅速被氧化成绿色;见光 则分解,变成褐色.如图是工业上用制作印刷电路的废液(含 Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl﹣)生产 CuCl 的流程: 根据以上信息回答下列问题: (1)生产过程中 X 的化学式为 Fe . (2)写出产生 CuCl 的化学方程式: CuCl2+CuSO4+SO2+2H2O=2CuCl↓+2H2SO4 . (3)在 CuCl 的生成过程中理论上不需要补充 SO2 气体,结合化学方程式和必要的文字说明 理由 Cu+2 H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O 反应中生成的 CuSO4 和 SO2 为 1:1,所以 理论上不需要补充 SO2 气体 .实际生产中 SO2 要适当过量,原因可能是 提高 Cu2+的还原 速率,同时可以防止生成的 Cu+被空气氧化 (答一点即可). (4)实验探究 pH 对 CuCl 产率的影响如下表所示: pH 1 2 3 4 5 6 7 CuCl 产率/% 70 90 82 78 75 72 70 析出 CuCl 晶体最佳 pH 为 2 ,当 pH 较大时 CuCl 产率变低原因是 Cu2+水解程度增大,反 应生成 CuCl 减少,产率减小 .调节 pH 时, 不能 (填“能”或“不能”)用相同 pH 的硝酸代替硫酸,理由是 硝酸会与产品 CuCl 发生反应 . (5)氯化亚铜的定量分析: ①称取样品 0.25g 和过量的 FeCl3 溶液于锥形瓶中,充分溶解. ②用 0.10mol?L﹣1 硫酸铈标准溶液滴定.已知: CuCl+FeCl3═CuCl2+FeCl2、Fe2++Ce4+═ Fe3++Ce3+.三次平行实验结果如下(平行实验结果相差不能超过 1%): 13 平行实验次数 1 2 3 0.25g 样品消耗硫酸铈标准溶液的体积(mL) 24.35 24.05 23.95 则样品中 CuCl 的纯度为 95.5% (结果保留三位有效数字). 【考点】U3:制备实验方案的设计. 【分析】要利用制作印刷电路的废液制备氯化亚铜,首先应制备并分离出铜,向工业上以制 作印刷电路的废液(含 Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl﹣)加入过量的铁粉,三价铁离子与铁粉反应转 化为二价铁离子,铜离子与铁反应生成铜,然后过滤,滤渣为过量的铁和生成的铜,依据铜 与铁活泼性,将滤渣溶于盐酸,铜与盐酸不反应,过滤得到滤渣即为铜,然后铜与浓硫酸反 应生成硫酸铜和二氧化硫,铜与氯气反应生成氯化铜,硫酸铜、二氧化硫、氯化铜反应生成 氯化亚铜, (1)印刷电路的废液(含 Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl﹣)加入铁,三价铁离子能够原铁反应生成二 价铁离子,铜离子能够与铁反应生成铜; (2)依据图示可知:CuCl2、CuSO4、SO2、H2O 反应生成 H2SO4、CuCl,依据得失电子守恒配 平方程式; (3)依据图示可知:铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫的物质的量之比为 1:1,而产 生 CuCl 的化学方程式中硫酸铜、二氧化硫物质的量之比恰好为 1:1; (4)依据图表 CuCl 产率可知 PH=2 产率最大,当 pH 较大时 CuCl 产率变低,Cu2+水解程度增 大,生成的氯化亚铜少;根据稀硝酸具有强氧化性分析; (5)依据方程式中各反应物量之间的关系计算 CuCl 的纯度,CuCl+FeCl3═CuCl2+FeCl2, Fe2++Ce4+=Fe3++Ce3+,CuCl~Ce4+,所给数据及平行实验结果相差不能超过 1%,体积为 24.35mL, 误差大舍去,据此进行解答. 【解答】解:向工业上以制作印刷电路的废液(含 Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl﹣)加入过量的铁粉, 三价铁离子与铁粉反应转化为二价铁离子,铜离子与铁反应生成铜,然后过滤,滤渣为过量 的铁和生成的铜,依据铜与铁活泼性,将滤渣溶于盐酸,铜与盐酸不反应,过滤得到滤渣即 为铜,然后铜与浓硫酸反应生成硫酸铜和二氧化硫,铜与氯气反应生成氯化铜,硫酸铜、二 氧化硫、氯化铜反应生成氯化亚铜, (1)印刷电路的废液(含 Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl﹣)加入铁,三价铁离子能够原铁反应生成二 价铁离子,铜离子能够与铁反应生成铜,过滤后滤渣中含有铜和铁,加入盐酸,铁与盐酸反 应生成氯化亚铁,铜与盐酸不反应,将铜分离出来,则 X 为 Fe、Y 为 HCl, 故答案为:Fe; 14 (2)依据图示可知:CuCl2、CuSO4、SO2、H2O 反应生成 H2SO4、CuCl,依据得失电子守恒其 方程式为:CuCl2+CuSO4+SO2+2H2O=2CuCl↓+2H2SO4, 故答案为:CuCl2+CuSO4+SO2+2H2O=2CuCl↓+2H2SO4; (3)由反应方程式 Cu+2 H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O 可知 Cu 与浓硫酸反应的过 程中有 SO2 生成,且生成的 CuSO4 和 SO2 的物质的量之比为 1:1,生产 CuCl 的过程中消耗 CuSO4 和 SO2 的物质的量之比也为 1:1,所以理论上不需要补充 SO2 气体; 实际生产中要保持适当过量的 SO2,目的是提高 Cu2+的还原速率,同时可以防止生成的 Cu+ 被空气氧化, 故答案为:Cu+2 H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O 反应中生成的 CuSO4 和 SO2 为 1:1, 所以理论上不需要补充 SO2 气体;提高 Cu2+的还原速率,同时可以防止生成的 Cu+被空气氧化; (4)由表中数据可知,pH=2 时,CuCl 产率最高;pH 较大时,Cu2+水解程度增大,导致反应 生成 CuCl 减少;硝酸具有强氧化性,能将产品 CuCl 氧化生成 Cu2+,所以不能用相同 pH 的 硝酸代替硫酸, 故答案为:2;Cu2+水解程度增大,反应生成 CuCl 减少,产率减小;硝酸会与产品 CuCl 发生 反应; (5)根据题目中所给数据及平行实验结果相差不能超过 1%,体积为 24.35mL,误差大舍去, 则滴定 0.25g 样品消耗硫酸铈标准溶液的平均体积为: =24mL,结合方程式 可知:CuCl+FeCl3═CuCl2+FeCl2,Fe2++Ce4+=Fe3++Ce3+, CuCl~Ce4+, CuCl 的纯度为: ×100%=95.5%, 故答案为:95.5%. 9.