时间:2017-11-11 01:44:47
1、实验题 (12分)某科研小组在900℃的空气中合成出化学式为La2Ca2MnOx的超导体材料，其中La以+3价存在。为确定x的值，进行如下分析：
步骤1：准确称取0.5250g超导体材料样品，放入锥形瓶中，加25.00mL0.06000mol·L-1 Na2C2O4溶液(过量)和25mL 6mol·L-1 HNO3溶液，在6070℃下充分摇动，约半小时后得到无色透明溶液A(该条件下，只有Mn元素被还原为Mn2+，Na2C2O4被氧化为CO2)。
步骤2：用0.02000mol·L-1 KMnO4溶液滴定溶液A至终点，消耗10.00mL KMnO4溶液。
（1）步骤1反应后溶液中Mn2+的物质的量浓度为0.02000mol·L-1。常温下，为防止Mn2+形成Mn(OH)2沉淀，溶液的pH的范围为 [已知Mn(OH)2的Ksp=2.0×10-13]。
（2）步骤2滴定终点的现象是 。
（3）步骤2滴定终点读数时俯视刻度，其他操作都正确，则所测x的值将 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
（4）求x的值(写出计算过程)。
参考答案：（1）pH≤8.5
（2）溶液变成浅红色，且半分钟内不褪色
（3）偏大
（4）样品溶解后，滴定消耗高锰酸钾：
10.00 mL×0.02000 mol·L-1="0.2000" mmol
2Mn 5C2
0.2000 mmol 0.5000 mmol
样品溶解过程所消耗的C2量：
25.00 mL×0.06000 mol·L-1-0.5000 mmol="1.000" mmol
La2Ca2MnOx中Mn的化合价为(2x-10)
La2Ca2MnOx中锰得电子数与C2失电子数相等：
×(2x-10-2)=2×1.000×10-3
解得：x=7
本题解析：（1）已知Mn(OH)2的Ksp=2.0×10-13=c(Mn2+)×c(OH-)2，c(OH-)=
=
mol/L， c(H+)=
=
，pH=8.5，要防止锰离子变成氢氧化锰沉淀，故pH≤8.5；
（2）当溶液变成浅红色，且半分钟内不褪色时，说明到达了滴定终点；
（3）终点读数时俯视刻度时，会导致滴定结果偏大；
（4）样品溶解后，滴定消耗高锰酸钾：
10.00 mL×0.02000 mol·L-1="0.2000" mmol
2Mn2+---------------5C2O42-
0.2000 mmol 0.5000 mmol
样品溶解过程所消耗的C2O42-量：25.00 mL×0.06000 mol·L-1-0.5000 mmol="1.000" mmol
La2Ca2MnOx中Mn的化合价为(2x-10) ，La2Ca2MnOx中锰得电子数与C2O42-失电子数 相等：
×(2x-10-2)=2×1.000×10-3 解得：x=7
考点：滴定终点的判断，滴定的相关计算，pH的计算
本题难度：困难
2、填空题 (18分)氮、硫、氯及其化合物是中学化学重要的组成部分。
（1）氨气燃料电池使用的电解质溶液是KOH溶液，电池反应为：
。该电池负极的电极反应式为__________；用该电池进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，以CuSO4溶液为电解质溶液，下列说法正确的是____________.
a．电能全部转化为化学能
b．
的物质的量浓度不变(不考虑溶液体积变化)
c．溶液中Cu2+向阳极移动
d．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
e．若阳极质量减少64g，则转移电子数为2NA个
（2）①将SO2通入到BaCl2溶液中，出现了异常现象，看到了明显的白色沉淀，为探究该白色沉淀的成分，他设计了如下实验流程：所得悬浊液
白色沉淀
观察现象并判断。则试剂A的化学式为_________。实验表明，加入试剂A后，白色沉淀未见溶解，产生该白色沉淀的离子方程式是___________。
②利用如图所示电化学装置吸收工业尾气中SO2，阴极上生成Cu。写出装置中阳极的电极反应式__________。
（3）已知
。某同学设想用下列流程得到BaCl2，
则①的离子方程式为_________，该反应的平衡常数K=__________；
（4）自来水厂用ClO2处理后的水中，要求ClO2的浓度在0.1～0.8mg·L-1之间。碘量法可以检测水中ClO2的浓度，步骤如下：
I．取一定体积的水样，加入一定量的碘化钾，再用氢氧化钠溶液调至中性，并加入淀粉溶液，溶液变蓝。
Ⅱ．加入一定量的Na2S2O3溶液，发生
反应
Ⅲ．加硫酸调节水样pH至1～3。
操作时，不同pH环境中粒子种类如图所示：
请回答：
①确定操作Ⅱ完全反应的现象是___________。
②在操作Ⅲ过程中，溶液又呈蓝色，反应的离子方程式是__________。
参考答案：（1）2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O；bd。（2）①HCl；2SO2+2Ba2++O2+2H2O=2BaSO4+4H+，②SO2+2H2O-2e-=4H++2SO42-（3）BaSO4+CO32-
BaCO3+SO42-0.04（4）①溶液蓝色褪去，②ClO2-+4I-+4H+=Cl-+2I2+2H2O（每空2分）
本题解析：（1）氨气燃料电池中氨气中的氮元素化合价升高，在负极反应，所以负极的电极反应为：2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O；a电解装置不可能将电能全部转化为化学能，还有热能，错误；b硫酸根离子在电解精炼中没有反应，不变，正确；c铜离子向阴极移动，错误；d阳极上比铜活波的金属反应，比铜不活波的金属会作为阳极泥落下来，正确；e阳极是铝、锌等先反应，所以阳极质量减少了64克，不是铜减少了64克，不能计算转移电子数，错误。所以选bd。（2）①所得的悬浊液经过过滤得到白色沉淀，在加入盐酸看沉淀是否溶解，若未溶解，说明反应过程中二氧化硫被氧气氧化成了硫酸根离子，所以反应的离子方程式为：2SO2+2Ba2++O2+2H2O=2BaSO4+4H+。②若用电解法吸收尾气中的二氧化硫，则二氧化硫在阳极失去电子变成硫酸根离子，电极反应为：SO2+2H2O-2e-=4H++SO42-（3）因为Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3)，所以硫酸钡可以转变成碳酸钡，BaSO4（s）+CO32-（aqs）
BaCO3（s）+SO42-（aq），其平衡常数等于Ksp(BaSO4)/<Ksp(BaCO3)=0.04。（4）①操作Ⅱ使碘单质反应，所以完全反应的现象为溶液蓝色褪去。②pH至1～3，溶液中的离子从ClO2-变成Cl-，氯元素的化合价降低，所以碘元素的化合价升高，从-1价的碘离子变成碘单质，溶液又显蓝色。ClO2-+4I-+4H+=Cl-+2I2+2H2O
考点：电解精炼，难溶电解质的转化，氧化还原反应
本题难度：困难
3、填空题 乙二胺四乙酸(EDTA)及其盐是常用于定量检测和分析金属离子的重要试剂。EDTA的阴离子可简写为Y4-，它与一些金属离子反应生成稳定的金属有机化合物离子：M2++Y-＝(MY)2-；M3++Y4-＝(MY)-。两反应的平衡常数分别记作K[(MY)2-] 和K[(MY)-] 已知：Zn2+遇二甲酚橙显红色，且Zn(CH3COO)2易电离试根据上述信息，回答下列问题。
（1）(MY)x-的结构简式如下图，该离子中与金属离子相连接的有6个共价键，则该离子结构中共含有____个五元环。
（2）现称取某铝盐试样0.2500g，将其溶于水后加入0.05000 mol/L EDTA溶液25.00mL，在适当条件下充分反应后，调节溶液的pH为5～6，加入指示剂二甲酚橙，再用0.02000 mol/L的Zn(CH3COO)2溶液25.00mL 滴定至终点，
问：达到终点的标志是_________________________；求该试样中铝元素的质量分数______________。
（3）有一起始含0.01 mol/L的M2+、0.5 mol/LEDTA(Y4-)和0.001 mol/L的S2-的溶液，判断在该溶液中能否产生金属硫化物(MS)沉淀。? 
参考答案：（1）5
（2）溶液由无色变为红色,且半分钟内不褪色；8.100%?
（3）能；不能
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 某混合液中含有等物质的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3。已知下表数据：
| 物质（25℃） | Cu(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
| Ksp | 2.2×10－20 | 8.0×10－16 | 4.0×10－38 |
| 完全沉淀时的pH | ≥6.4 | ≥9.6 | 3～4 |
参考答案：D
本题解析：A、设各物质的物质的量浓度均是1mol/L，则混合溶液中：c(SO42－)=1+1+3=5mol/L，c(Cu2＋) +c(Fe3＋) +c(Fe2＋)=1+1+2=4mol/L，但金属阳离子水解使总浓度小于4mol/L,所以c(SO42－):[ c(Cu2＋) +c(Fe3＋) +c(Fe2＋)]>5:4，错误；B、向混合液中加入铁粉，铁先与铁离子反应生成亚铁离子，若铁有剩余，则铁与铜离子反应生成铜单质，所以可能观察到红色固体析出，错误；C、若向混合溶液中加入足量氯水，亚铁离子转化为铁离子，调节pH到3～4后铁离子完全沉淀，过滤，此时溶液中存在铜离子、氯离子、硫酸根离子，所以不可能得到纯净的CuSO4溶液，错误；D、根据阳离子沉淀的pH可知，向溶液中滴入氢氧化钠溶液时，铁离子先沉淀生成氢氧化铁，正确，答案选D。
考点：考查氧化还原反应的顺序的判断，水解应用，离子沉淀的分析判断
本题难度：一般
5、选择题 下表是五种银盐的溶度积常数(25℃)
下列说法不正确的是
[? ]
A. 向Ag2SO4饱和溶液中加入Na2SO4固体后会生成白色沉淀
B. 将少量氯化银溶于水后，向其中加入一定量的Na2S，能生成黑色沉淀
C. 氯化银、溴化银和碘化银在常温下的溶解度依次增大
D. AgBr饱和溶液中加入一定量的NaCl也可能会生成AgCl沉淀
参考答案：C
本题解析：
本题难度：一般