时间:2021-06-11 05:50:25
1、实验题 （2014届山东省烟台市高三3月模拟化学试卷）
硼、镁及其化合物在工农业生产中应用广泛。
已知：硼镁矿主要成分为Mg2B2O5?H2O，硼砂的化学式为Na2B4O7?10H2O。利用硼镁矿制取金属镁及粗硼的工艺流程为：
回答下列有关问题：
（1）硼砂中B的化合价为?，溶于热水后，常用H2SO4调pH2～3制取H3BO3，反应的离子方程式为?。X为H3BO3晶体加热脱水的产物，其与Mg制取粗硼的化学方程式为?。
（2）MgCl2·7H2O需要在HCl氛围中加热，其目的是?。若用惰性电极电解MgCl2溶液，其阴极反应式为 ?。
（3）镁-H2O2酸性燃料电池的反应机理为Mg+H2O2+2H+==Mg2++2H2O，则正极反应式为??。若起始电解质溶液pH=1，则pH=2时溶液中Mg2+离子浓度为??。已知Ksp[Mg(OH)2]=5．6
10-12，当溶液pH=6时??(填“有”或“没有”)Mg(OH)2沉淀析出。
（4）制得的粗硼在一定条件下生成BI3，BI3加热分解可以得到纯净的单质硼。现将? 0．020g粗硼制成的BI3完全分解，生成的I2用0．30mol·L-1 Na2S2O3(H2S2O3为弱酸)溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液18．00mL。盛装Na2S2O3溶液的仪器应为?滴定管(填“酸式”或“碱式”)。该粗硼样品的纯度为 ?。(提示：I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)
参考答案：（1）+3（2分） B4O72-+2H++5H2O= 4H3BO3（2分）Mg+B2O3===2B+3MgO（2分）?
（2）防止MgCl2水解生成Mg(OH)2（2分）?
2H2O+Mg2++2e-= H2↑+Mg(OH)2↓（2分）
（3）H2O2+2H++2e-=2H2O（2分）? 0.045 mol·L-1（2分）?没有（2分）
（4）碱式（2分）? 99%（2分）
本题解析：
（1）根据硼砂的化学式Na2B4O7?10H2O和化合价的代数和为0，可得B的化合价为+3；B4O72-与2H+反应可得H3BO3，离子方程式为：B4O72-+2H++5H2O= 4H3BO3；X为H3BO3晶体加热脱水的产物，为B2O3，与Mg发生氧化还原反应，化学方程式为：Mg+B2O3===2B+3MgO。
（2）MgCl2为强酸弱碱盐，能发生水解反应，所以MgCl2·7H2O在HCl氛围中加热的目的是：防止MgCl2水解生成Mg(OH)2；用惰性电极电解MgCl2溶液，阴极反应为H2O电离出的H+放电，电解方程式为：2H2O+Mg2++2e-= H2↑+Mg(OH)2↓
（3）镁-H2O2酸性燃料电池的正极为H2O2放电，电极方程式为：H2O2+2H++2e-=2H2O；起始电解质溶液pH=1，pH=2时反应的H+为：0.1mol?L?1—0.01mol?L?1=0.09mol?L?1，根据Mg+H2O2+2H+==Mg2++2H2O，可得Mg2+离子浓度为0.045 mol·L-1；溶液pH=6时，c(OH?)=10-8mol?L?1，Q [Mg(OH)2]=" 0.045" mol·L-1×[10-8mol?L?1]2=4.5×10-18 < Ksp[Mg(OH)2]，所以没有Mg(OH)2沉淀析出。
（4）Na2S2O3为强碱弱酸盐，水解显碱性，所以Na2S2O3溶液应盛放在碱式滴定管内；根据元素守恒和离子方程式可得：2B ~ 2BI3 ~ 3I2 ~ 6 S2O32-，所以粗硼样品的纯度为：0.018L×0.30mol?L?1×1/3×11g/mol÷×100% = 99%
本题难度：一般
2、填空题 （2分）由铜、银和硝酸银溶液组成的原电池中，负极反应式为 ，正极反应式为 。
参考答案：（2分）负极：Cu－2e— ="=" Cu2+ 正极：2Ag++2e— ="=" 2Ag
本题解析：略
本题难度：一般
3、选择题 把a、b、c、d四块金属浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡；b、d相连时，b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性由强到弱的顺序是
A. a>b>c>d B a>c>d>b C. c>a>b>d D. b>d>c>a
参考答案：B
本题解析：考查原电池的应用。在原电池中较活泼的金属作负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极上，所以溶液中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。正极得到电子，发生还原反应。所以正确的答案是B。
本题难度：一般
4、选择题 下列叙述正确的是 （ ）
A．在pH=1的溶液中Na+、NH4+、[Al（OH）4]-、SO42-可以大量共存
B．1 L 0．1 mol·L-1乙酸溶液中H+数为0．1NA，NA为阿伏加德罗常数
C．在铁制管道上连接一锌块利用了牺牲阳极保护法
D．生活中可以使用明矾对饮用水进行杀菌消毒
参考答案：C
本题解析：A错，pH=1的溶液隐含了H+，在酸性溶液中[Al（OH）4]-不能共存；B错，乙酸为弱酸不能全部电离；C正确，在铁制管道上连接一锌块形成了原电池，属于牺牲阳极的阴极保护法；D错，明矾只能净水，无强氧化性，不能杀菌消毒。
本题难度：一般
5、选择题 如图装置中，在U形管底部盛有
，分别在U形管两端小心倒入饱和食盐水和饱和稀硫酸溶液，并使a、b两处液面相平，然后分别塞上插有生铁丝的塞子，密封好，放置一段时间后，下列有关叙述错误的是
A．铁丝在两处的腐蚀速率：
B．a、b两处相同的电极反应式为
C．一段时间后，a处液面高于b处液面
D．生铁丝中的碳在a、b两处分别作原电池的负极和正极
参考答案：D
本题解析：生铁和氯化钠溶液、稀硫酸溶液都能构成原电池，左边试管中，生铁发生吸氧腐蚀，右边试管中，生铁发生析氢腐蚀。A、生铁发生析氢腐蚀的速率比吸氧腐蚀的速率大，正确；B、a处负极上铁失电子，正极上氧气得电子，b处负极上铁失电子，正极上氢离子得电子，所以a、b两处相同的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，正确；C、a处发生吸氧腐蚀，b处发生析氢腐蚀，一段时间后，a处气体压强减小，b处气体压强增大，导致溶液从b处向a处移动，所以a处液面高于b处液面，正确；D、生铁中的碳在a、b两处都作正极，错误。
本题难度：一般