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(14分)孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量铁的化合物和硅的化合物。以...

(14分)孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量铁的化合物和硅的化合物。以孔雀石为原料可制备CuCl2·3H2O及纯碱,流程如下图。

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且知:溶液A只含Cu2+、Fe2+、Fe3+三种金属离子,且三种离子沉淀的pH如下表所示。回答下列问题:

金属离子

Fe3+

Fe2+

Cu2+

PH

氢氧化物开始沉淀

1.9

7.0

4.7

氢氧化物完全沉淀

3.2

9.0

6.7

(1)孔雀石研磨的目的是                                                             

(2)孔雀石的主要成分与足量稀硫酸反应的化学方程式                                 

(3)使用上图中“试剂1”的目的是将溶液中的Fe2+转化为Fe3+,试剂B宜选用     填选项序号)。

A.酸性KMnO4溶液         B.双氧水        C.浓硝酸           D.氯水

(4)加入CuO作用是调节溶液pH,使Fe3+转化为沉淀予以分离。则pH的范围为                

(5)气体E、F与饱和食盐水作用生成H和G时,E和F应按一定先后顺序通入饱和食盐水中,其中,应先通入气体是                  填代号及对应物质的化学式)。

(6)由溶液C获得CuCl2·3H2O,需要经过                      、过滤等操作。

(7)已知:常温下Cu(OH)2的Ksp=2×10-20。计算Cu2++2H2O满分5 manfen5.comCu(OH)2+2H+反应平衡常数        

 

(14分) (1)增大固体表面积,从而增大反应速率(2分) (2)Cu2(OH)2CO3+2H2SO4===2CuSO4+3H2O+CO2↑(2分) (3)B(2分) (4)3.2≤pH<4.7(2分) (5)F(1分)NH3(1分) (6)蒸发浓缩冷却结晶(各1分共2分) (7)5×10-9(2分) 【解析】 试题分析:(1)固体研磨是为了增大固体表面积,从而增大反应速率。(2)碱式碳酸铜和硫酸反应生成硫酸铜和水和二氧化碳,方程式为:Cu2(OH)2CO3+2H2SO4===2CuSO4+3H2O+CO2↑。(3)亚铁离子氧化成铁离子,尽量不引入新的元素,所以选择双氧水,选B。(4)调节溶液的pH使铁离子完全沉淀,但铜离子还没有开始沉淀,所以pH的范围为:3.2≤pH<4.7。(5)气体E、F与饱和食盐水作用生成H和G,最后得到碳酸钠,说明是侯式制碱法,需要通入氨气和二氧化碳,应先通入氨气,增加溶液的碱性,吸收更多的二氧化碳,得到更多的产物。(6)从氯化铜溶液中得到氯化铜晶体,所以需要先蒸发浓缩,然后冷却结晶。(7)平衡常数为[Cu(OH)2][H+]2/[Cu2+]=[Cu(OH)2][H+]2[OH-]2/[Cu2+][OH-]2=KW2/Ksp=10-28/2×10-20=5×10-9。 考点:物质的制备,难溶电解质的溶度积的计算  
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(14分)

I.短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中相对位置如图所示,其中Y所处的周期序数与族序数相等。按要求回答下列问题:

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(1)写出X的原子结构示意图                

(2)列举一个事实说明W非金属性强于Z                         

(3)含Y的某种盐常用作净水剂,其净水原理是                     用离子方程式表示)。

II.运用所学化学原理,解决下列问题:

(4)氰化物多数易溶于水,有剧毒,其中HCN是易挥发的弱酸,已知:Ka(HCN)=6.17x10-10。处理含CN废水时,用NaOH溶液调节至pH=9时(常温),c(CN)         c(HCN)(填“>”、“<”或“=”)。

(5)已知

①C(s)+O2(g)===CO2(g);△H =a kJ·mol-1

②CO2(g) +C(s)===2CO(g);△H =b kJ·mol-1

③Si(s)+ O2(g)===SiO2(s);△H =c kJ·mol-1

工业上生产粗硅的热化学方程式为                                              

(6)已知:CO(g)+H2O(g)满分5 manfen5.comH2(g)+CO2(g)。下表为该反应在不同温度时的平衡常数。

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该反应的△H       0(填“>”、“<”);500℃时进行该反应,且CO和H2O起始浓度相等,CO平衡转化率为                

(7)一种新型氢氧燃料电池工作原理如下图所示。

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写出电极A的电极反应式                                                     

 

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室温下向10 mL pH=3的醋酸溶液中加水稀释后,下列说法正确的是

A.溶液中导电粒子的数目减少

B.醋酸的电离程度增大,c(H+)亦增大

C.溶液中满分5 manfen5.com不变

D.再加入10 mL pH=11的NaOH溶液,混合液pH=7

 

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在体积为V L的恒容密闭容器中盛有一定量H2,通入Br2(g)发生反应H2(g)+Br2(g)满分5 manfen5.com2HBr(g);ΔH<0。当温度分别为T1、T2,平衡时,H2的体积分数与Br2(g)的物质的量变化关系如图所示。下列说法正确的是

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A.若b、c点的平衡常数分别为K1、K2,则K1>K2

B.a、b两点的反应速率:b>a

C.为了提高Br2(g)的转化率,可采取增加Br2(g)通入量的方法

D.若平衡后保持温度不变,压缩容器体积平衡一定不移动

 

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以硼氢化合物NaBH4(B元素的化合价为+3价)和H2O2作原料的燃料电池,负极材料采用Pt/C,正极材料采用MnO2,其工作原理如图所示。下列说法正确的是

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A.电池放电时Na+从b极区移向a极区

B.该电池的负极反应为:BH4+8OH-8e===BO2+6H2O

C.电极a采用MnO2,MnO2既作电极材料又有催化作用

D.每消耗3 mol H2O2,转移的电子为3 mol

 

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下图是部分短周期主族元素原子半径与原子序数的关系图。则下列说法正确的是

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A.Y、R两种元素的气态氢化物及其最高价氧化物的水化物均为强酸

B.简单离子的半径:X > Z > M

C.由X与N两种元素组成的化合物不能与任何酸反应,但能与强碱反应

D.Z单质能从M与R元素构成的盐溶液中置换出单质M

 

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