押題練六(時間：30分鐘分值：43分)1．(14分)為研究銅與濃硫酸的反應，某化學興趣小組進行如下實驗。實驗Ⅰ：反應產物的定性探究，按如圖裝置(固定裝置已略去)進行實驗：(1)F裝置的燒杯中發生反應的離子方程式是_________________________________；B裝置中的現象是_______________________________。(2)實驗過程中，能證明濃硫酸中硫元素的氧化性強于氫元素的現象是________________________________________________________________________。(3)實驗結束時，撤去所有酒精燈之前必須完成的實驗操作是________________________________________________________________________。(4)實驗結束后，證明A裝置試管中反應所得產物是否含有銅離子的操作方法是________________________________________________________________________。實驗Ⅱ：反應產物的定量探究(5)在銅與濃硫酸反應的過程中，發現有黑色物質出現，且黑色物質為Cu2S。產生Cu2S的反應為aCu＋bH2SO4eq\o(=,\s\up7(△))cCu2S＋dCuSO4＋eH2O，則a∶b＝________。(6)為測定CuSO4的產率，將該反應所得溶液中和后配制成250.00mL溶液，取該溶液25.00mL加入足量KI溶液中振蕩，以淀粉溶液為指示劑，用0.36mol·L－1的Na2S2O3溶液滴定生成的I2，3次實驗平均消耗該Na2S2O3溶液25.00mL。若反應消耗銅的質量為6.4g，則硫酸銅的產率為________。(已知2Cu2＋＋4I－=2CuI↓＋I2，2S2O32－＋I2=S4O62－＋2I－)【答案】(1)SO2＋2OH－=SO32－＋H2O(2分)白色粉末變藍色(2分)(2)D裝置中黑色固體顏色無變化，E裝置中溶液褪色(2分)(3)拉起銅絲，關閉K1、K2(2分)(4)將A裝置中冷卻的混合溶液沿燒杯內壁緩緩倒入盛水的燒杯中，并不斷攪拌，觀察是否有藍色出現(2分)(5)5∶4(2分)(6)90%(2分)【解析】(1)SO2屬于酸性氧化物，和NaOH反應生成Na2SO3和H2O；生成的氣體中含有水蒸氣，水蒸氣能使無水CuSO4由白色變為藍色，所以B裝置中的現象是白色粉末變藍色。(2)證明濃硫酸中硫元素的氧化性強于氫元素，利用元素化合價變化生成的產物分析判斷，若生成氫氣，D裝置中固體會由黑色變為紅色，若生成SO2，E裝置中品紅會褪色，所以證明濃硫酸中硫元素的氧化性強于氫元素的實驗現象是D裝置中黑色固體無變化，E裝置中品紅溶液褪色。(3)實驗結束時，撤去所有酒精燈之前必須完成的實驗操作是拉起銅絲，關閉K1、K2，防止C、E中的溶液倒吸，炸裂玻璃管。(4)驗證生成的溶液中含有Cu2＋，需要把試管中的液體倒入水中稀釋，觀察是否出現藍色溶液。(5)aCu＋bH2SO4eq\o(=,\s\up7(△))cCu2S＋dCuSO4＋eH2O中Cu元素化合價由0價變為＋1價、＋2價、S元素化合價由＋6價變為－2價，轉移電子數為6，根據得失電子守恒及原子守恒配平方程式為5Cu＋4H2SO4eq\o(=,\s\up7(△))Cu2S＋3CuSO4＋4H2O，所以a∶b＝5∶4。(6)根據2Cu2＋＋4I－=2CuI↓＋I2、2S2O32－＋I2=S4O62－＋2I－得2Cu2＋～I2～2S2O32－，設制得的溶液中硫酸銅的物質的量濃度為xmol·L－1，2Cu2＋～I2～2S2O32－，2mol2mol0．025xmol(0.36×0.025)mol2mol∶2mol＝0.025xmol∶(0.36×0.025)molx＝eq\f(2mol×（0.36×0.025）mol,0.025mol×2mol)＝0.36，則250mL溶液中n(Cu2＋)＝0.36mol·L－1×0.25L＝0.09mol，參加反應的n(Cu)＝eq\f(6.4g,64g·mol－1)＝0.1mol，則硫酸銅的產率為eq\f(0.09mol,0.1mol)×100%＝90%。【押題理由】試題綜合考查了金屬銅和濃硫酸反應原理的探究，物質的除雜和定性檢驗以及化學定量分析等核心考點內容，試題旨在檢測化學實驗基本操作，化學實驗定性和定量綜合應用能力。2．(15分)(1)甲醇是一種重要的化工原料，在生產中有著重要的應用。工業上用甲烷氧化法合成甲醇的反應有：(ⅰ)CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)ΔH1＝＋247.3kJ·mol－1(ⅱ)CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH2＝－90.1kJ·mol－1(ⅲ)2CO(g)＋O2(g)2CO2(g)ΔH3＝－566.01kJ·mol－1用CH4和O2直接制備甲醇蒸氣的熱化學方程式為______________________。(2)SO2為重要的含硫化合物，是形成酸雨的主要污染物之一，SO2經催化氧化可生成SO3，該反應的熱化學方程式為2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝akJ·mol－1。在T1℃時，將2molSO2、1molO2充入容積為2L的密閉容器A中，充分反應并達到平衡，此過程中放出熱量98.3kJ，測得SO2的平衡轉化率為50%，則a＝________；T1℃時，上述反應的平衡常數K1＝________L·mol－1。若將初始溫度為T1℃的2molSO2和1molO2充入容積為2L的絕熱密閉容器B中，充分反應，在T2℃時達到平衡，在此溫度時上述反應的平衡常數為K2，則K1________K2(填“＞”“＜”或“＝”)。(3)工業上常用如圖1所示的流程處理工業尾氣中的SO2：該流程中有一種物質可以再生循環利用，該物質再生的化學方程式為________________________________________________________________________。(4)直接甲醇燃料電池(簡稱DMFC)由于其結構簡單、能量轉化率高、對環境無污染，可作為常規能源的替代品而越來越受到關注。DMFC的工作原理如圖2所示。①通入a氣體的電極是電池的________(填“正極”或“負極”)，其電極反應式為________________________________________________________________________；②常溫下，用此電池以惰性電極電解0.5L飽和食鹽水(足量)，若兩極共生成氣體1.12L(已折算為標準狀況下的體積)，則電解后溶液的pH為______________________________________________(忽略溶液的體積變化)。【答案】(1)2CH4(g)＋O2(g)2CH3OH(g)ΔH＝－251.61kJ·mol－1(3分)(2)－196.6(2分)4(2分)＞(1分)(3)Na2SO3＋Ca(OH)2=CaSO3↓＋2NaOH(2分)(4)①負極(1分)CH3OH－6e－＋H2O=CO2＋6H＋(2分)②13(2分)【解析】(1)由(ⅰ)×2＋(ⅱ)×2＋(ⅲ)得2CH4(g)＋O2(g)2CH3OH(g)ΔH＝(＋247.3kJ·mol－1)×2＋(－90.1kJ·mol－1)×2＋(－566.01kJ·mol－1)＝－251.61kJ·mol－1。(2)測得SO2的平衡轉化率為50%，可知反應的SO2物質的量為1mol，此過程中放出熱量98.3kJ，可知2molSO2參加反應放出的熱量為196.6kJ，則a＝－196.6；平衡時：c(SO2)＝0.5mol·L－1，c(O2)＝0.25mol·L－1，c(SO3)＝0.5mol·L－1，K＝eq\f(c2（SO3）,c2（SO2）×c（O2）)＝eq\f(0.52,0.52×0.25)＝4；若將初始溫度為T1℃的2molSO2和1molO2充入容積為2L的絕熱密閉容器B中，因正反應放熱，則體系溫度升高，升高溫度平衡逆向移動，則平衡常數減小。(3)可循環利用的物質為NaOH，可用Na2SO3與Ca(OH)2反應生成。(4)①根據圖乙中氫離子移動方向知，通入a的電極為負極、通入b的電極為正極，負極上甲醇失去電子發生氧化反應，負極反應式為CH3OH－6e－＋H2O=CO2＋6H＋；②用此電池以惰性電極電解飽和食鹽水的反應為2Cl－＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))H2↑＋Cl2↑＋2OH－，當兩極共收集到標準狀況下的氣體1.12L(0.05mol)時，則生成氫氧化鈉的物質的量是0.05mol，所以c(OH－)＝eq\f(0.05mol,0.5L)＝0.1mol·L－1，所以pH＝13。【押題理由】試題綜合考查了熱化學方程式的書寫、化學反應速率和化學平衡常數的綜合計算、燃料電池的工作原理分析及電解原理的應用等核心考點知識，試題旨在檢測熱化學知識、化學平衡理論及電化學知識的綜合應用能力。3．(14分)CoCl2·6H2O是一種飼料營養強化劑。工業上利用水鈷礦[主要成分為Co2O3、Co(OH)3，還含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等]制取CoCl2·6H2O的工藝流程如下：已知：①浸出液中含有的陽離子主要有H＋、Co2＋、Fe2＋、Mn2＋、Al3＋等；②部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表：(金屬離子濃度為：0.01mol·L－1)沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3Mn(OH)2開始沉淀2.77.67.64.07.7完全沉淀3.79.69.25.29.8③CoCl2·6H2O熔點為86℃，加熱至110～120℃時，失去結晶水生成無水氯化鈷。(1)水鈷礦進行預處理時加入Na2SO3的主要作用是________________________。(2)寫出NaClO3在浸出液中發生主要反應的離子方程式：_______________________________________；若不慎向“浸出液”中加了過量的NaClO3，可能會生成有毒氣體，寫出生成該有毒氣體的離子方程式：______________________________________。(3)“操作1”中包含3個基本實驗操作，它們依次是__________________________________、________和過濾。(4)浸出液加Na2CO3調pH至5.2時，所得濾液中金屬離子有________。(5)萃取液中含有的主要金屬陽離子是________。(6)為測定粗產品中CoCl2·6H2O的含量，稱取16.4g的粗產品溶于水配成100.0mL溶液，從中取出25.0mL與足量AgNO3溶液混合，過濾、洗滌，將沉淀烘干后稱其質量為4.6g。則粗產品中CoCl2·6H2O的質量分數是________。【答案】(1)還原Co3＋(2分)(2)ClO3－＋6Fe2＋＋6H＋=Cl－＋6Fe3＋＋3H2O(2分)ClO3－＋5Cl－＋6H＋=3Cl2↑＋3H2O(2分)(3)蒸發冷卻(共2分)(4)Co2＋、Mn2＋、Na＋(2分)(5)Mn2＋(1分)(6)93.0%(3分)【解析】(1)水鈷礦進行預處理時，Na2SO3是還原劑，還原Co3＋為Co2＋，反應的離子方程式為Co2O3＋SO32－＋4H＋=2Co2＋＋SO42－＋2H2O。(2)NaClO3的作用是將Fe2＋氧化成Fe3＋，其反應的離子方程式為ClO3－＋6Fe2＋＋6H＋=Cl－＋6Fe3＋＋3H2O；在酸性條件下，NaClO3與Cl－發生氧化還原反應生成Cl2。(3)利用從溶液中制取固體的方法制取氯化鈷固體，其操作步驟為：蒸發濃縮、冷卻結晶和過濾。(4)NaClO3的作用是將Fe2＋氧化成Fe3＋，加Na2CO3調pH至5.2，Fe3＋、Al3＋沉淀完全，此時溶液中的金屬離子主要有Co2＋、Mn2＋、Na＋。(5)由萃取劑對