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2016-06-06
(1)磷酸二氢钙,广泛用于动物的饲料添加剂。目前其制备的新工艺方法有:
石灰法:用石灰石中和磷酸,控制终点PH为3.2,即得磷酸二氢钙。
请写出该反应的化学方程式 ;
若有1x103kg石灰石最多能生产 kg磷酸二氢钙。
(2)用石英、焦炭与磷灰石[主要成分Ca5(P04)3F]在高温下制备黄磷(P4)的化学方程式为:
在此反应中,副产物矿渣可用来
(3)三聚磷酸可视为三个磷酸分子(磷酸结构简式如图 )之间脱去两个水分子的产物,其结构简式为 。三聚磷酸钠(俗称“五钠”)是常用的水处理剂,
其化学式为
(4)次磷酸钠(NaH2P02 )可用于化学镀镍。化学镀镍的溶液中含有Ni2+和H2P02
在酸性条件下发生下述反应:请配平该离子方程式。
(5) H3P02可用电渗析法制备,“四室电渗析法”工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过):
①写出阳极的电极反应式
②分析产品室可得到H3P02的原因
答案和解析
1.【答案】B
【命题立意】本题旨在考查元素守恒和氧化反应原理.
【解析】A. 在反应后产物中K与Cl原子个数比为1:1,因为n(KOH)=amol,所以参加反应的氯气的物质的量等于0.5amol,,故A正确;B. 改变温度,若完全转化为产物KC1O3,则达到最大值,的最大理论产量为 amol,故B错误; C. 若某温度下,反应后 =11,假设c(Cl-)=11,则c(ClO-)=1,根据氧化还原反应中电子转移数目相等可知1×11=1×1+5c(ClO3-),c(ClO3-)=2,则溶液中 = ,,故C正确;D. 改变温度,若反应后产物完全是KCl、KClO,发生反应:Cl2+2KOH="KCl+" KClO+H2O则转移电子的物质的量是 amol,若反应后产物完全是KCl、KClO3,发生反应:3Cl2+6KOH="5KCl+" KClO3+3H2O,则转移电子的物质的量是 amol。因此反应中转移电子的物质的量ne的范围: amol≤ne≤ amol,故D正确.
2..AC 【命题立意】本题考查SO2的探究实验。难度中等。
【解析】A项,SO2溶于水生成H2SO3,与NaHCO3反应生成CO2,酸性H2SO3>H2CO3,正确;B项,SO2溶于水显酸性,与NO3- 结合成HNO3,会氧化SO32 -生成SO42 -,错误;C项,发生反应:SO2 + 2H2S = 3S↓+ 2H2O,SO2作氧化剂,正确;D项,KMnO4具有强氧化性,可以氧化SO2生成SO42 -,SO2表现为还原性,错误。
3.【答案】B
【命题立意】本题考查铁及其化合物的性质、氧化还原反应。
【解析】酸性条件下,NO3-有氧化性,因此首先发生的反应是Fe+NO3-+4H+=NO+Fe3++2H2O然后发生反应:Fe+2Fe3+=3Fe2+,Fe+2H+=Fe2++H2↑,A错误,当加入16.8 g铁粉时,刚好发生上述反应,生成标准状况下的6.72 LNO气体,B正确,此时消耗1.2mol H+,根据滴加KSCN溶液不变红色说明溶液不含Fe3+,C错误,根据方程式计算则至少消耗铁16.8g+0.1×0.5×56+(2-1.2)×0.5×56=42g,而且反应过程中溶液的质量一直在增大,D错误。
4.【答案】C
【命题立意】本题考查钠的重要化合物;物质的量的相关计算;胶体的应用
【解析】标况下,2.24L氯气的物质的量为0.1mol,0.1mol氯气与过量的氢氧化钠溶液反应,转移了0.1mol电子,A正确;明矾水溶液中,铝离子水解生成的氢氧化铝胶体能吸附水中悬浮物,具有净水作用,B正确;向Na2CO3溶液中滴加少量的盐酸溶液生成碳酸氢钠溶液,没有二氧化碳生成,C错误;过氧化钠和二氧化碳生成碳酸钠和氧气,所以Na2O2常用于潜水艇或呼吸面具的供氧剂,D正确。
5.【答案】C
【命题立意】本题旨在考查离子共存及离子反应相关计算.
【解析】A. C6H5OH为苯酚与Fe3+不共存,故A错误. B. 和KI溶液反应的离子方程式:2Fe3++2I-===2Fe2++I2,故B错误.D.和Ba(OH)2溶液反应的离子方程式:
2Fe3++3SO42-+3Ba2++6OH-===2Fe(OH)3↓+3BaSO4↓ 故D错误.C. 1L 0.1mol/L该溶液和足量的Zn充分反应Fe2(SO4)3 + 3Zn = 3ZnSO4 +2Fe计算求得,故C正确
6.【答案】B
【命题立意】本题考查氧化还原反应计算
【解析】制取氯气的反应为:2KMnO4 +16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,KClO3 +6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O ,MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 +Cl2↑+2H2O,Ca(ClO)2+4HCl=CaCl2+ +2H2O+Cl2↑,则生成1molCl2,消耗KMnO4、KClO3、MnO2、Ca(ClO)2分别是0.4mol、1/3mol、1mol、1mol,选B。
7.【答案】D
【命题立意】本题考查化学概念
【解析】水中H元素能得电子,O元素能失电子,水在化学反应中既可做氧化剂又可做还原剂,A正确;14C和14N质量数相同,二者是不同元素,其化学性质不同,B正确;丁达尔效应是胶体特有的性质,牛奶是一种胶体,所以能发生丁达尔现象,C正确;同种元素能形成不同单质,如氧气和臭氧,二者均由O元素组成,属于混合物,D错误。
8.【答案】A
【命题立意】本题考查实验方案设计:物质的检验。
【解析】能使品红溶液褪色的气体有漂白性,如二氧化硫、氯气、臭氧等,不一定就是二氧化硫,①错误;②的反应是2Mg+CO2 2MgO+C,正确;③的反应是CO2+[Al(OH)]4-=HCO3-+Al(OH)3↓,正确;④氮气性质没有白磷活泼,是因为N≡N键能大,即不能根据反应条件判断非金属性:P>N,错误;⑤正确,选A。
9.【答案】A
【命题立意】本题考查化学方程式或离子方程式的书写。
【解析】B项的反应没有配平,错误;醋酸是弱酸,在离子方程式中写化学式,C错误;是Na2SiO3强电解质,在离子方程式中拆开,D错误。
【举一反三】有5类物质在离子方程式中写化学式:单质、氧化物、气体、难溶物、弱电解质。另外若物质没有以离子形式参加反应,即使是强电解质则也写化学式,如铜与浓硫酸的反应中浓硫酸写化学式。
10.【答案】C
【命题立意】本题考查反应速率、平衡常数、二氧化硫的性质。
【解析】根据X、Y前的计量数知X是CO2,Y是S,A正确;前1s内v(SO2)= (1.0-0.5)mol•L-1÷1s=0.5 mol•L-1•s-1,根据反应速率之比=计量数之比知前1s内v(CO2)=1.00 mol•L-1•s-1,B正确;该回收原理运用了SO 2的氧化性,被还原为S,C错误;
SO 2(g) + 2CO(g) 2 CO2 (g)+S(l)
起始:1.00 4.00 0 0
变化: 2.00
平衡:3.00×10-37 2.00 2.00,K=c2(CO2)/c(CO)c2(SO2)=2.002/(2.002×3.00×10-37)= 3.33×1036,D正确。
11.【答案】(1) (1分)(2)2Cl-+2H2O===2OH-+H2↑+Cl2↑(2分)
(3)① H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH= -183 kJ/mol (2分)
②溶液中存在 Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+平衡,增大H+浓度,平衡逆向移动,
抑制FeCl3水解 (2分)
(4)a b (2分)
(5)① NH2Cl+H2O=NH3+HClO或NH2Cl+2H2O=NH3•H2O+HClO (2分)
② 0.5(2分)
【命题立意】本题考查电子式、离子方程式的书写、反应热的计算、盐类的水解、勒沙特列原理、氧化还原反应等知识。
【解析】(1)Cl 原子最外层7 个电子,两个氯原子通过一对共用电子对形成氯分子。(2)电解食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气。(3)①ΔH=反应物键能总和−生成物键能总和。②Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+,增大c(H+),平衡向左移动,抑制Fe3+水解。
(4) 加入氢氧化钠与盐酸和次氯酸均反应,平衡向右移动;加碳酸钙固体与盐酸反应,平衡向右移动;加入氯化钠固体,c(Cl-)增大,平衡向左移动。(5)①根据题目信息“生成可以杀菌消毒的物质”可知一种产物为HClO,则另一种产物为NH3 ;NH2Cl中Cl为+1价,反应中Cl2既是氧化剂又是还原剂,每消耗1molCl2转移1mol电子。
12.【答案】(1)Fe3+、Co3+ (各1分,共2分)
(2)ClO3- + 6Fe2+ + 6H+ = 6Fe3+ + Cl- + 3H2O (3分)
(3)R3++3H2O R(OH)3+3H+,加入碳酸钠后,H+与CO32-反应,使水解平衡右移,从而产生沉淀(3分)
(4)除去Mn2+, B (各2分,共4分)
(5)0.7(2分)
【命题立意】本题考查化学工艺流程,氧化还原反应,溶度积,化学计算等知识点的综合应用。
【解析】(1)亚硫酸钠溶液具有还原性,在浸出过程中加入Na2SO3的目的是将Fe3+、Co3+ 还原。
(2)NaClO3的作用是将浸出液中的Fe2+氧化成Fe3+,产物中氯元素处于最低化合价-1价,则根据氧化还原反应得失电子守恒,该反应的离子方程式为ClO3- + 6Fe2+ + 6H+ = 6Fe3+ + Cl- + 3H2O
(3)加Na2CO3能使浸出液中Fe3+、Al3+转化成氢氧化物沉淀的原因是:R3++3H2O R(OH)3+3H+,加入碳酸钠后,H+与CO32-反应,使水解平衡右移,从而产生沉淀,
(4)根据萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系。
滤液Ⅱ中加入萃取剂的作用是除掉锰离子;使用萃取
剂适宜的pH是接近3.0.
(5)“除钙、镁”是将溶液中Ca2+与Mg2+转化为MgF2、CaF2沉淀。已知Ksp(MgF2)=7.35×10-11、Ksp(CaF2)=1.05×10-10。当加入过量NaF后,得到是MgF2、CaF2的过饱和溶液,根据溶液中氟离子的浓度相等,则所得滤液c(Mg2+)/ c (Ca2+)=Ksp(MgF2)/Ksp(CaF2)=7.35×10-11/1.05×10-10=0.7
13.【答案】(1)CaCO3+2H3PO4=Ca(H2PO4)2+H2O+CO2↑ (2分); 2.34×103 (2分)
(2)制水泥;(1分)
(3) (2分), Na5P3O10, (2分)
(4)2Ni2+ + 1H2PO2-+ 1H2O = 2 Ni+ +1H2PO3-+ 2 H+ (2分)
(5)①2H2O-4e-=O2↑+4H+(其它合理答案也给分) (2分)
②阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室,原料室的H2PO2-穿过阴膜扩散至产品室,二者反应生成H3PO2 (2分)
【命题立意】本题旨在考查电解原理;化学方程式的书写;氧化还原反应方程式的配平.
【解析】(1)碳酸钙与硫酸反应生成磷酸二氢钙和二氧化碳和水,方程式为:CaCO3+2H3PO4=Ca(H2PO4)2+H2O+CO2↑,
设生成磷酸二氢钙的质量为m,依据方程式:
CaCO3+2H3PO4=Ca(H2PO4)2+H2O+CO2↑,
100 234
1×103kg m
解得m=2.34×103kg;
(2)用石英、焦炭与磷灰石[主要成分Ca5(PO4)3F]在高温下制备黄磷(P4)的化学方程式为:4Ca5(PO4)3F+21SiO2+30C=3P4+20CaSiO3+30CO↑+SiF4↑:在此反应中,副产物矿渣含有硅酸钙,硅酸钙为制备水泥的主要原料,
(3)相邻的磷酸分子中1个去掉羟基,一个去掉氢原子即可形成三聚磷酸,结构简式为 ;三聚磷酸与5分子氢氧化钠反应生成三聚磷酸钠化学式为:Na5P3O10;
(4)由氧化还原反应中化合价升降相等进行配平:镍元素的化合价降低了2价,磷元素的化合价升高的2价,所以根据原子守恒结合电荷守恒可得配平的方程式为:H2O+Ni2++H2PO2-+═Ni+H2PO3-+2H+,镍离子被还原成金属Ni,还原产物为Ni,
(5)①由于阳极中阴离子为硫酸根离子、氢氧根离子和H2PO2-,其中放电能力最强的是氢氧根离子,则阳极发生的电极反应为:4OH--4e-=O2↑+2H2O;
②产品室可得到H3PO2的原因是:阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室,原料室的H2PO2-穿过阴膜扩散至产品室,二者反应生成H3PO2,
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