湖北省沙市中学2018-2019学年高二上学期期末考试化学试题(解析版) 联系客服

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P(CH3OH)=2/3P2×2/8=1/6P2,P(H2)=1/3P2,P(CO)= 1/6P2,Kp=P(CH3OH)/P2(H2)·P(CO)= 1/6P2/[(1/3P2)2·1/6P2]=9/P22;

(3)该原电池为甲烷燃料电池,根据图象中电子流向知,左边电极为负极、右边电极为正极。负极反应式

2---2-为CH4+4CO3-8e=5CO2+2H2O,正极反应式为O2+2CO2+4e═2CO3,所以气体A中除了O2外,一定还含

有的气体是二氧化碳;

20.某含镍(Ni)废催化剂中主要含有Ni,还含有Al、Al2O3、Fe及其它不溶于酸、碱的杂质。部分金属氢氧化物在25℃时沉淀的pH和Ksp近似值如下表所示: 化学式 开始沉淀时的pH 沉淀完全时的pH Ksp近似值

7H2O晶体,其流程图如下: 现用含镍废催化剂制备NiSO4·

(1)X酸的化学式为_________,滤渣Ⅱ成分的化学式为_____________________。 (2)上述表格中Ni(OH)2刚好沉淀完全时的pH为___________。

(3)“净化除杂”中包含了两步操作过程:第一步加入氧化剂,当加入H2O2溶液时,发生反应的离子方程式为_____________________;第二步是调节溶液的pH,其操作过程是_____________________________。 (4)“操作Y”为:加热浓缩、___________、过滤、洗涤、干燥,即得NiSO4·7H2O晶体。

(5)某镍冶炼车间排放的漂洗废水中含有一定浓度的Ni2+和Cl—,下图是双膜三室电沉积法回收废水中Ni2+的示意图。

Fe(OH)2 7.6 9.6 10-17 Fe(OH)3 2.7 3.7 10-39 Al(OH)3 3.5 4.8 10-34 Ni(OH)2 7.0 10-15

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①交换膜b为_____(填“阳”或“阴”)离子交换膜。 ②阳极反应式为_______________________。

③若阴极室得到29.5g的金属镍和0.2g的氢气,则阳极室的溶液质量减少______g。

2++3+

【答案】 (1). H2SO4 (2). Fe(OH)3、Al(OH)3 (3). 9.0或9 (4). 2Fe+H2O2+2H=2Fe+2H2O

(5). 用NiO[或Ni(OH)2等]调节溶液pH至4.8~7.0(或4.8≤pH<7.0) (6). 冷却结晶 (7). 阴 (8). 2H2O-4e- = O2↑+4H+ (9). 10.8 【解析】 【分析】

2+3+2+3+

由流程图可知,含镍废催化剂酸浸后得到Ni、Al、Fe、Fe和难溶物,通过过滤除去难溶物,加入氧2+3+

化剂,将Fe氧化为Fe,再调节溶液pH,将杂质离子转化为沉淀,过滤后,经过蒸发浓缩,冷却结晶得

7H2O晶体,据此分析; 到NiSO4·

【详解】(1)根据流程可知,最后产物为硫酸盐,所以酸浸时所使用的酸为稀硫酸;滤渣Ⅱ成分的化学式为Fe(OH)3、Al(OH)3;

(2)KspNi(OH)2=c(Ni2+)·c2(OH-)=10-15,Ni(OH)2刚好沉淀完全时c(Ni2+)=10-5mol/L,则c (OH-)=10-5mol/L,此时溶液的pH为9;

(3)加入H2O2溶液时,将亚铁离子氧化为三价铁离子,发生反应的离子方程式为:

2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O; 第二步调节溶液的pH至4.8~7.0除去Al3+、Fe3+,为了不引入新杂质,可以加入NiO[或Ni(OH)2],其操作过程是:用NiO[或Ni(OH)2等]调节溶液pH至4.8~7.0(或4.8≤pH<7.0); (4)从滤液中得到NiSO4·7H2O晶体,其操作步骤为:加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥; (5)①在电解过程中,阳极为水中氢氧根离子放电,阴极为废水中Ni2+放电,结合浓缩室由稀盐酸得到浓盐酸可知交换膜为b阴离子交换膜;

- +

②阳极为水中氢氧根离子放电,阳极反应式为:2H2O-4e= O2↑+4H;

Ni2++2e- =Ni、2H2O+2e- = H2↑+2OH-,③若阴极室得到29.5g的金属镍和0.2g的氢气,则阴极发生的反应式为:

-++

可知该过程中共转移1.2mol e,阳极水放电生成O2和H,生成的氧气溢出,H透过交换膜进入浓缩室,通

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1.2/2=10.8g; 过得失电子守恒可知,阳极室的溶液减少的质量为18×

21.现有A、B、C、D、E、F、G、H八种元素,均为前四周期元素,它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息,回答有关问题。

A元素的核外电子数和电子层数相等,也是宇宙中最丰富的元素 B元素是形成化合物种类最多的元素 C元素基态原子的核外p电子数比s电子数少1 D元素基态原子的核外p轨道中有两个未成对电子 E元素的气态基态原子的第一至第四电离能分别是: I1=738kJ/mol,I2 = 1451 kJ/mol,I3 = 7733kJ/mol,I4 = 10540kJ/mol F元素的主族序数与周期数的差为4 G元素是前四周期中电负性最小的元素 H元素位于元素周期表中的第八列

(1)C2A4的电子式为______________。(A、C为字母代号,请将字母代号用元素符号表示,下同) (2)B元素的原子核外共有______种不同运动状态的电子,基态原子中能量最高的电子所占据的原子轨道呈_______形。

(3)某同学推断E元素基态原子的核外电子排布图为:

。该同学所画的电子排布图违

背了________________,该元素的原子I3远远大于I2,其原因是__________________________________。 (4)D、E、F三种元素的简单离子半径由大到小的顺序是_______________。(用离子符号表示) (5)用惰性电极电解EF2的水溶液的离子方程式为_____________________________。

(6)H位于元素周期表中_______区(按电子排布分区),其基态原子的价电子排布式为_________,实验室用一种黄色溶液检验H时产生蓝色沉淀,该反应的离子方程式为__________________________________。 【答案】 (1).

(2). 6 (3). 哑铃 (“纺锤”) (4). 泡利原理 (5). Mg原子失去2

2+

—2—2+

个电子后形成稳定结构,此时再失去1个电子很困难 (6). Cl>O> Mg (7).

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Mg2++2Cl-+2H2OFe3[Fe(CN)6]2↓ 【解析】 【分析】

Mg(OH)2↓+Cl2↑+H2↑ (8). d (9). 3d64s2 (10). 3Fe2++2[Fe(CN)6]3—=

由题可知A为H元素;B元素是形成化合物种类最多,则B为C元素;C元素基态原子的核外p电子数比s电子数少1,则C为N元素;D元素基态原子的核外p轨道中有两个未成对电子,则D为O元素;E的第三电离能剧增,则E为Mg元素;F元素的主族序数与周期数的差为4,则F为Cl元素;G元素是前四周期中电负性最小的元素,则G为K元素;H元素位于元素周期表中的第八列,则H为Fe元素,据此分析; 【详解】(1)A为H元素、C为N元素,则C2A4为N2H4,其电子式为

(2)B为C元素,原子核外共有6种不同运动状态的电子;基态原子中能量最高的电子为2p轨道上的电子,所占据的原子轨道呈哑铃形;

(3)泡利原理指出,在一个原子轨道里最多只能容纳2个电子,而且它们自旋状态相反,由图可知,该同学所画的电子排布图违背了泡利原理;该元素为Mg元素,Mg原子失去2个电子后形成稳定结构,此时再失去1个电子很困难,故该元素的原子I3远远大于I2;

(4)D为O元素、E为Mg元素、F为Cl元素,D、E、F三种元素的简单离子半径由大到小的顺序是 Cl—>O2—> Mg2+ ;

(5)E为Mg元素、F为Cl元素,用惰性电极电解EF2的水溶液得到氢氧化镁、氯气、氢气,离子方程式

2+-为:Mg+2Cl+2H2O

Mg(OH)2↓+Cl2↑+H2↑

(6)H为Fe元素,位于元素周期表中d区;其基态原子的价电子排布式为3d64s2;检验Fe2+时常用到铁氰

2+3—

化钾溶液,产生蓝色沉淀,该反应的离子方程式为:3Fe+2[Fe(CN)6]= Fe3[Fe(CN)6]2↓;

22.肉桂酸甲酯M常用作调制具有草莓、葡萄、樱桃等香味的食用香精。M属于芳香化合物,苯环上只含一mol,只含碳、氢、氧三种元素,且个直支链,能发生加聚反应和水解反应。测得M的摩尔质量为162 g·原子个数之比为5∶5∶1。

(1)肉桂酸甲酯结构简式是___________________________。

-1

的20

(2)G为肉桂酸甲酯的一种同分异构体,其分子结构模型如图所示(图中球与球之间连线表示单链或双键)。G的结构简式为_____________。