(含3套新高考模拟卷)2019-2020学年高中化学2.3.1化学平衡b测试选修4

【分析】

（1）由题给信息可知，草酸分解时，草酸为液态，草酸晶体分解生成二氧化碳、一氧化碳、水； （2）酸性溶液中高锰酸钾溶液氧化草酸生成二氧化碳；硫酸、草酸浓度相同，改变高锰酸钾溶液浓度分析反应速率变化，高锰酸钾溶液浓度越大，反应速率越快；

（3）依据草酸为二元弱酸和草酸氢钠溶液中草酸氢根电离大于水解分析； （4）①强碱滴定弱酸到反应终点生成草酸钠，生成的为强碱弱酸盐显碱性； ②由H2C2O4—2NaOH建立关系式求解可得；

③滴定操作误差分析可以把失误归结为消耗滴定管中溶液体积的变化分析判断。 【详解】

（1）由题给信息可知，草酸受热分解时熔化为液态，故选用装置B加热草酸晶体；草酸晶体分解生成二氧化碳、一氧化碳、水，则气体通过装置E吸收二氧化碳，利用排水法收集一氧化碳，其合理的连接顺序为B-E-D，故答案为B-E-D；

（2）酸性溶液中高锰酸钾溶液氧化草酸生成二氧化碳，反应的离子方程式为：2MnO4+

5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。保持硫酸、草酸浓度相同，改变高锰酸钾溶液浓度分析反应速率变化，高锰酸钾溶液浓度越大，反应速率越快，实验中KMnO4的浓度cB＞cA，且其反应速率νB＞νA，上述实验能说明相同条件下，反应物浓度越大，反应速率越快，故答案为2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O；能；实验中KMnO4的浓度cB＞cA，且其反应速率νB＞νA；

（3）A、草酸为二元酸，若为强酸电离出氢离子浓度为0.02mol/L，pH小于2，室温下，取0.010mol/L的H2C2O4溶液，测其pH=2，说明存在电离平衡，证明酸为弱酸，故A正确；

B、室温下，0.010mol/L的NaHC2O4溶液中草酸氢根电离大于水解，溶液呈酸性， pH小于7，故B错误； C、室温下，取pH=a（a＜3）的H2C2O4溶液稀释100倍后，测其pH＜a+2，说明稀释促进电离，溶液中存在电离平衡，为弱酸，故C正确；

D、标况下，取0.10mol/L的H2C2O4溶液100mL与足量锌粉反应，无论是强酸还是弱酸都收集到H2体积为224mL，故D错误； 故选AC，故答案为AC；

（4）①强碱滴定弱酸到反应终点生成草酸钠，生成的为强碱弱酸盐显碱性，所以选择酚酞作指示剂，滴入最后一滴锥形瓶内溶液由无色变成（粉）红色，且半分钟内不变化，故答案为酚酞；锥形瓶内溶液由无色变成（粉）红色，且半分钟内不变化；

②取20.00mLH2C2O4溶液于锥形瓶中，滴入2-3滴指示剂，用0.1000mol/L的NaOH溶液进行滴定，并进行3次平行实验，所用NaOH溶液体积分别为19.98mL、20.02mL和22.02mL，其中22.02mL误差太大，消耗平均体积为20ml，由H2C2O4—2NaOH可得0.020L×c×2=0.1000mol/L×0.020L，解得c=0.05000mol/L，故答案为0.05000mol/L；

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③A、滴定管在盛装NaOH溶液前未润洗，导致溶液浓度减小，消耗标准溶液体积增大，测定结果偏高，故正确；

B、滴定过程中，锥形瓶震荡的太剧烈，以致部分液体溅出，待测液减小，消耗标准溶液体积减小，测定结果偏低，故错误；

C、滴定前读数正确，滴定终点时俯视读数，读取的标准溶液体积减小，测定标准溶液难度偏低，故错误； D、滴定前读数正确，滴定终点时仰视读数，读取标准溶液体积增大，测定结果偏高，故D正确； 故选AD，故答案为AD 【点睛】

本题考查化学实验方案的设计与评价，注意物质分解产物的分析判断、实验验证方法分析、弱电解质的电离平衡理解与应用，掌握滴定实验的步骤、过程、反应终点判断方法和计算等是解答关键。 三、推断题（本题包括1个小题，共10分）

17．现有五种可溶性物质 A、B、C、D、E，它们所含的阴、阳离子互不相同，分别含有五种阳离子 Al3＋、Fe3＋、Cu2＋、Ba2＋、K＋和五种阴离子 NO3-、OH－、Cl－、CO32-、Xn-（n = 1 或 2）中的一种。 （1）通过比较分析，无需检验就可判断其中必有的两种物质是 ________ 和 _______。

（2）物质 C 中含有离子 Xn-。为了确定 Xn-，现将（1）中的两种物质记为 A 和 B，当 C 与 A 的溶液混合时产生白色沉淀，继续加入过量 A 溶液白色沉淀部分溶解，然后将沉淀中滴入足量稀 HCl，白色沉淀不溶解，则 C 为 ______（填化学式）。写出部分白色沉淀溶解的离子方程式 ______。

（3）将 19.2 g Cu 投入装有足量 D 溶液的试管中，Cu 不溶解，再滴加稀 H2SO4，Cu 逐渐溶解，管口附近有红棕色气体出现，则物质 D 一定含有上述离子中的 ________（填相应的离子符号），写出 Cu 溶解的离子方程式 _________，若要将 Cu 完全溶解，至少加入 H2SO4 的物质的量是__________。 （4）E 溶液与氢碘酸反应时可生成使淀粉变蓝的物质，写出该反应的化学方程式为 _________。 【答案】K2CO3 Ba(OH)2 Al2(SO4)3 Al(OH)3＋OH－=AlO2-＋2H2O NO3- 、Cu2＋ 3Cu＋8H＋＋2NO3-=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O 0.4mol 2 FeCl3＋2 H I=2 FeCl2＋I2＋2HCl 【解析】 【详解】

⑴因为碳酸根离子只能与钠离子结合才能形成可溶性物质K2CO3，与其他阳离子结合都是沉淀，氢氧根离子除与钾离子结合外还可以与钡离子结合形成可溶性物质，与其余三种结合都是沉淀，根据题意它们所含的阴、阳离子互不相同，所以氢氧根离子只能与钡离子结合形成Ba(OH)2， 故答案为K2CO3；Ba(OH)2；

⑵根据C与A的溶液混合时产生白色沉淀，白色沉淀部分溶解，然后将沉淀中滴入足量稀HCl，白色沉淀不溶解，可知溶解沉淀为氢氧化铝，则B为Na2CO3，A为Ba(OH)2则C为Al2(SO4)3，则阴离子有SO42－，则X为SO42－，即C为Al2(SO4)3，沉淀溶解的离子方程式为Al(OH)3＋OH－=AlO2－＋2H2O，

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故答案为Al2(SO4)3；Al(OH)3＋OH=AlO2＋2H2O；

⑶19.2 g Cu即物质的量为0.3 mol，Cu投入装有足量D溶液的试管中，Cu不溶解，溶液中没有Fe3+，再滴

－

加稀H2SO4，Cu逐渐溶解，管口有红棕色气体，说明开始产生的是NO，说明D中的阴离子一定是NO3，

则D为硝酸铜，E为氯化铁，管口有红棕色气体，说明开始产生的是NO，所以Cu溶解的离子方程式为：3 Cu+8 H++2 NO3－== 3 Cu2++2 NO↑+4 H2O，根据关系0.3 mol Cu消耗0.8mol氢离子，即0.4mol硫酸； 故答案为NO3－、Cu2＋；3Cu＋8H＋＋2NO3－== 3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O；0.4 mol； ⑷氯化铁溶液与氢碘酸反应氯化亚铁和使淀粉变蓝的I2，反应的化学方程式为： 2 FeCl3＋2 H I=2 FeCl2＋I2＋2HCl，

故答案为2 FeCl3＋2 H I=2 FeCl2＋I2＋2HCl； 【点睛】

加碱先生成沉淀，继续加碱沉淀溶解，一定含有铝离子；

加铜不反应，加硫酸生成气体，有无色气体，在空气中生成红棕色气体，说明含有硝酸根离子。 四、综合题（本题包括2个小题，共20分）

18．2018年11月《物理评论快报》报道了艾姆斯实验室制造的包含钙、钾、铁和砷以及少量镍的CaK(Fe1-xNix)4As4新型化合物材料，呈现出被称为刺猬自旋新磁态。有助于更好理解磁性 与非常规超导性之间的联系。回答下列问题：

（1）基态镍原子的价电子排布式为_______；上述材料中所含元素的基态原子中，未成对电子数最多的是_______ (填元素符号)。

（2）铁及其离子易形成配离子，如[Fe(CN)6]3-、[Fe(CN)x]4-、Fe(CO)5等。所包括的非金属元素中第一电离能最大的是______（填元素符号）；[Fe(CN)6] 4-中含有σ键与π键的数目比为_____________。 （3）K3AsO3可用于碘的微量分析。

①AsO33-的立体构型为_______，写出一种与其互为等电子体的分子_______（填化学式）。 ②K+的焰色反应呈紫色，金属元素能产生焰色实验的微观原因为_______。

（4）Ni与Ca处于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属Ni的熔点和沸点均比金属Ca的高，其原因为_______。

（5）①金属镍的原子堆积方式如图所示，则金属镍晶胞俯视图为_______。

a． b． c． d．

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cm3。 ②某砷镍合金的晶胞如图所示，设阿伏加德罗常数的值为NA，该晶体的密度ρ＝_____g·

－

【答案】3d84s2 Fe N 1∶1 三角锥形 PCl3、PBr3、NF3、NCl3等 电子从较高能级的激发态跃迁到较低能级的激发态乃至基态时，会以光的形式释放能量 Ni的原子半径较小，价层电子数目

5.36?1032 较多，金属键较强 C

3a2cNA【解析】 【分析】

(1)基态镍原子核外有28个电子，根据构造原理书写Ni原子的电子排布式，上述材料中所含元素为K、Ca、Ni、Fe、As，这些元素的基态原子中，未成对电子数分别是1、0、2、4、3；

(2)配离子含有Fe，C，N，O4种元素，非金属为C，N与O，原子轨道上电子处于全满、全空、半满时较稳定，结合C、N与O的电子排布式分析解答；

(3)①根据VSEPR理论判断AsO33-的立体构型，等电子体是指原子总数相同，价电子总数也相同的微粒；②电子从高能态跃迁到低能态时，要释放能量；

(4)金属晶体熔沸点的高低与金属键的强弱有关，金属键的强弱与价层电子数目和金属原子的半径有关； (5)①根据图示，金属Ni的晶胞堆积方式呈现ABCABC……重复，这是面心立方最密堆积；②由晶胞结构结合均摊法，计算每个晶胞中含有的Ni原子和As原子个数，确定晶胞的质量，再根据晶体密度=晶胞质量÷晶胞体积计算。 【详解】

(1)基态镍原子核外有28个电子， Ni原子的电子排布式为[Ar]3d84s2，

上述材料中所含元素为K、Ca、Ni、Fe、As，这些元素的基态原子中，未成对电子数分别是1、0、2、4、3，未成对电子数最多的是Fe，故答案为：3d84s2；Fe；

(2)配离子含有Fe，C，N，O4种元素，非金属为C、N与O，原子轨道上电子处于全满、全空、半满时较稳定，氮原子2p轨道上的电子为半充满，相对稳定，更不易失去电子，所以C、N、O这三种元素第一电[Fe(CN)6] 4-中含有6个配位键，6个C≡N，离能最大的是N元素，因此σ键与π键的数目比为(6+6)∶6×2=1∶1，故答案为：N；1∶1；

(3)①对于AsO33-，根据VSEPR理论，VP=BP+LP=3+

5?2?3?3=4，则AsO33-的立体构型为三角锥形；等电

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子体是指原子总数相同，价电子总数也相同的微粒，与AsO33-互为等电子体的分子有：PCl3、PBr3、NF3、