当前位置:首页 > [市级联考]广东省广州市2019届高三3月综合测试(一)理综化学试题(解析版)
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A. Ka(HA)的数量级为10
B. N点,
C. P—Q过程中,水的电离程度逐渐增大 D. 当滴定至溶液呈中性时,c(A)>c(HA) 【答案】B 【解析】
A. 根据图a可知,【详解】中和百分数为50%时溶液的pH=4.74,此时溶液的组成为等物质的量浓度的NaA和HA,由于A-的水解和HA的电离都是微弱的,c(A-)≈c(HA),Ka(HA)=故Ka(HA)的数量级为10,选项A正确; B. N点,根据电荷守恒有
,即
,选项B错误;
C. P—Q过程中,随着氢氧化钠溶液的滴入,酸不断消耗,溶液的酸性逐渐减弱,水的电离程度逐渐增大,选项C正确; D. 根据图b可知当lgc(A-)>c(HA),选项D正确。 答案选B。
【点睛】本题考查了酸碱混合的定性判断及溶液电离平衡常数的计算,题目难度中等,明确溶液酸碱性与溶液pH的关系为解答关键,注意掌握水的电离及其影响,试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力。 8.二氧化钒(VO2)是一种新型热敏材料。+4价的钒化合物在弱酸性条件下易被氧化。实验室以V2O5为原料合成用于制备VO2的氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体,过程如下:
(即
)时,溶液呈酸性,当滴定至溶液呈中性时,溶液中
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-
,
回答下列问题:
(1) VOC12中V的化合价为 ________。
(2)步骤i中生成VOC12的同时生成一种无色无污染的气体,该化学方程式为___。也可只用浓盐酸与V2O5来制备VOC12溶液,该法的缺点是 _______ (3)步骤ii可在下图装置中进行。
①反应前应通入CO2数分钟的目的是 ________。 ②装置B中的试剂是____。
(4)测定氧钒(IV)碱式碳酸铵晶体粗产品中钒的含量。
称量ag样品于锥形瓶中,用20mL蒸馏水与30 mL混酸溶解后,加0.02 mol/LKMnO4溶液至稍过量,充分反应后继续加1 %NaNO2溶液至稍过量,再用尿素除去过量的NaNO2,最后用c mol/L(NH4)2Fe(SO4)2标准
+2++2+3+
溶液滴定至终点,消耗体积为b mL。滴定反应为:VO2+Fe+2H= VO+Fe+H2O.
①KMnO4溶液的作用是_______ 。NaNO2溶液的作用是______ 。 ②粗产品中钒的质量分数的表达式为_________ 。
【答案】 (1). +4 (2). 2V2O5+N2H4?2HCl+6HCl=4VOCl2+N2↑+6H2O (3). 有氯气生成,污染空气 (4). 排除装置中的空气,避免产物被氧化 (5). 饱和NaHCO3溶液 (6). 将+4的钒化合物氧化为VO2+ (7). 除去过量的KMnO4 (8). 【解析】
【详解】(1) 根据氧的化合价为-2,氯的化合价为-1,化合物中各元素化合价代数和为0可得,VOC12中V的化合价为+4价;
(2)步骤i中V2O5中加入N2H4?2HCl和盐酸反应生成VOC12的同时生成一种无色无污染的气体,V2O5被还原
为VOCl2,则气体为N2,反应的化学方程式为2V2O5+N2H4?2HCl+6HCl=4VOCl2+N2↑+6H2O;
也可只用浓盐酸与V2O5来制备VOC12溶液,V2O5被还原为VOCl2,则浓盐酸被氧化有氯气生成,污染空气; (3)①+4价钒化合物在弱酸性条件下易被氧化,为防止+4价钒化合物被氧化,反应前应通入CO2数分钟排除装置中的空气,避免产物被氧化;
②装置B中的试剂用于除去二氧化碳中的氯化氢气气,故所装试剂为饱和NaHCO3溶液; (4)测定氧钒(IV)碱式碳酸铵晶体粗产品中钒的含量。
称量ag样品于锥形瓶中,用20mL蒸馏水与30 mL混酸溶解后,加0.02 mol/LKMnO4溶液至稍过量,充分反应后继续加1 %NaNO2溶液至稍过量,再用尿素除去过量的NaNO2,最后用c mol/L(NH4)2Fe(SO4)2标准溶
+2++2+3+
液滴定至终点,消耗体积为b mL。滴定反应为:VO2+Fe+2H= VO+Fe+H2O.
①KMnO4溶液具有强氧化性,其作用是将+4的钒化合物氧化为VO2;NaNO2溶液的作用是除去过量的KMnO4;
+2++2+3++2+
②根据反应VO2+Fe+2H= VO+Fe+H2O可知,n(VO2)=n(Fe)=bc
+
,根据钒守恒,粗产品中
钒的质量分数的表达式为。
9.某废旧锂电池材料含有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂石墨和铝粉等。回收废旧锂电池中钴的工艺流程如下:
10-9,Ksp(CoCO3)=1.5×10-13 已知:Ksp(CoC2O4)=2.5×回答下列问题:
(1)“浸出液”的主要成分是LiHC2O4、Al(HC2O4)3,“浸出渣”的主要成分是CoC2O4。“浸出”中生成CoC2O4的化学方程式为 _______ ,若H2C2O4用量过大,CoC2O4的产率反而会降低,原因是____。
(2)“转化”中加入Na2CO3溶液发生反应的离子方程式为___________,该反应进行的程度较大,试用平衡常数K解释原因 _____ 。
(3)“电解”时装置如图所示。阳极的电极反应式为______,电解后a室中的电解液可返回 ________工序继续使用。
(4)某废旧锂电池粉末中LiCoO2的质量分数为w,将mkg该废料进行回收利用,电解得到钴nkg,钴的回收率为____。
【答案】 (1). 2LiCoO2+5H2C2O4=2LiHC2O4+2CoC2O4+4H2O+2CO2↑ (2). CoC2O4与过量的H2C2O4反
2-应转化成Co(HC2O4)2而溶解 (3). CoC2O4+CO3
CoCO3+ C2O42- (4). 该反应的平衡常数K=1.67
4-+
×10,反应正向进行的趋势很大 (5). 2H2O-4e=O2↑+4H (6). 酸溶 (7).
【解析】
(1)“浸出液”的主要成分是LiHC2O4、Al(HC2O4)3,“浸出渣”的主要成分是CoC2O4。“浸出”中LiCoO2【详解】与
H2C2O4反应生成
CoC2O4,同时生成二氧化碳,反应的化学方程式为
2LiCoO2+5H2C2O4=2LiHC2O4+2CoC2O4+4H2O+2CO2↑,若H2C2O4用量过大,CoC2O4与过量的H2C2O4反应转化成Co(HC2O4)2而溶解,CoC2O4的产率反而会降低;
(2)根据CoC2O4和CoCO3的溶度积,“转化”中加入Na2CO3溶液,将CoC2O4转化为CoCO3,发生反应的离子方程式为CoC2O4+CO3
2-
CoCO3+ C2O42-,该反应的平衡常数K=Ksp(CoC2O4)÷Ksp(CoCO3)
=2.5×10-9÷(1.5×10-13)=1.67×104,反应正向进行的趋势很大,故该反应进行的程度较大;
(3)“电解”时装置如图所示。连接正极的电极为阳极,阳极上水电离出的氢氧根离子失电子产生氧气,电极反应式为2H2O-4e=O2↑+4H,左室产生大量氢离子,氢离子通过阳离子交换膜进入a室,a室得到酸,故电解后a室中的电解液可返回酸溶工序继续使用;
(4)根据质量守恒进行求算,某废旧锂电池粉末中LiCoO2的质量分数为w,将mkg该废料进行回收利用,电解得到钴nkg,钴的回收率为
。
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【点睛】本题考查工业流程、氧化还原反应、信息型方程式书写、沉淀的转化等,注意分析流程中各步的反应,掌握反应原理是解题关键。
10.环戊烯是生产精细化工产品的重要中间体,其制备涉及的反应如下:
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