(2014届北京市西城区高三4月一模考试理综化学试卷)
某小组对Cu与浓HNO3的反应进行研究。记录如下:
I.Cu与浓HN03反应的化学方程式是 。
II.探究实验1中溶液A呈绿色而不是蓝色的原因。
(1)甲认为溶液呈绿色是由Cu2+离子浓度较大引起的。乙根据实验记录,认为此观点不正确,乙的依据是 。
(2)乙认为溶液呈绿色是由溶解的NO2引起的。进行实验2:先将NO2通入B中,再鼓入N2。结果证实假设成立。则以上两步操作对应的现象分别是 、 。
(3)为深入研究,丙查阅资料,有如下信息:
i.溶有NO2的、浓HNO3呈黄色;水或稀HNO3中通少量NO2溶液呈无色。
ii.NO2溶于水,会发生反应2NO2+H2O =HNO3+HNO2HNO2是弱酸,只能稳定存在于冷、稀的溶液中,否则易分解。
iii.NO—2能与Cu2+反应:Cu2+(蓝色)+4 NO2-Cu(NO2)42-(绿色)
据此,丙进一步假设:
①可能是A中剩余的浓HNO3溶解了NO2得到的黄色溶液与Cu(NO3)2的蓝色溶液混合而形成的绿色;
②可能是A中生成了Cu(NO2)2—4使溶液呈绿色。
丙进行如下实验:
①亚硝酸分解的化学方程式是 。
②请用平衡原理解释加入稀H2SO4后绿色溶液变蓝的原因: 。
(4)根据实验得出结论:实验l中溶液A呈绿色的主要原因是 ,请依据实验现象阐述理由: 。
常温下,某工厂以浓硫酸、浓硝酸、粗铜、水和空气为原料,设计如图所示制取硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)的生产工序和流程。
回答下列问题:
(1)(I)中制取硫酸铜的总反应的化学方程式为。
(2)在上述反应中可以被循环利用的物质为(写化学式)。
(3)①某同学在实验室中模拟上述生产过程实现上述方案,请根据该同学的思路在下列装置中选用适当的装置,并将它们的编号填入方框内。
②装置C的作用是。
(4)硫酸铜晶体也可以直接用浓硫酸和粗铜反应制取,与上述方法相比,其缺点是。
碘酸钾是一种白色结晶粉末,无臭无味。在酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂,与氢碘酸、二氧化硫等还原性物质作用,被还原为单质碘,在碱性介质中,碘酸钾能被氯气、次氯酸盐等氧化为高碘酸钾。碘酸钾在常温下稳定,加热至560 ℃开始分解。工业生产碘酸钾的流程如下图所示。
(1)在反应器中发生的反应I2+KClO3+H2O→KH(IO3)2+KCl+Cl2(未配平),生成两种还原产物所得电子数目相同,请写出已配平的该反应的化学方程式:。
(2)步骤②中,用硝酸而不用HI,其原因可能是。
(3)步骤③要保持溶液微沸1小时以完全排出氯气,排出氯气的原因为。
(4)参照下表碘酸钾的溶解度,步骤⑾得到碘酸钾晶体,应采用的方法是。
温度/℃ |
0 |
10 |
20 |
40 |
60 |
80 |
KIO3(g/100g水) |
4.60 |
6.27 |
8.08 |
12.6 |
18.3 |
24.8 |
(5)KIO3可用电解的方法制得,原理是以石墨为阳极,以不锈钢为阴极,在一定温度和电流下电解KI溶液。总反应方程式为KI+3H2O=KIO3+3H2↑,则阴极的电极反应式为。
右图表示在没有通风橱的条件下制备氯气时设计的装置, 图中a、b是可控制的弹簧铁夹。(氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度较小。)
⑴仪器A的名称是;水槽中应盛放的 是;烧杯中盛放的是;
烧瓶中反应的化学方程式;
⑵当收集氯气时打开,关闭___。当氯气收集完毕时打开,
关闭___。(填a,b)烧杯中反应的化学方程式。
欲用无水CuSO4粉末配制500mL 0.1mol·L—1CuSO4溶液。根据题意填空:
(1)如图所示仪器,配制上述溶液肯定不需用到的是(填字母)配制上述溶液还需要的玻璃仪器有(填仪器名称)。
(2)配制该溶液应选用mL容量瓶,使用容量瓶之前必须进行。
(3)配制该溶液应用托盘天
平称
取g无水CuSO4。
(4)使用容量瓶配制溶液时,由于操作不当,会引起误差,下列情况会使所配溶液浓度
偏低的是(填编号)。
①用天平(使用游码)称量时,被称量物与砝码的位置放颠倒了
②向容量瓶中转移溶液时不慎将液滴洒在容量瓶外面
③溶液转移到容量瓶后,烧杯及玻璃棒未用蒸馏水洗涤
④转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水
⑤定容时,仰视容量瓶的刻度线
⑥定容后摇匀,发现液面降低,又补加少量水,重新达到刻度线
(15分)在常温下,Fe与水并不起反应,但在高温下,Fe与水蒸气可发生反应。应用下列装置,在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物,加热,并通入水蒸气,就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”。请回答该实验中的问题。
(1)写出该反应的反应方程式;
并指明该氧化还原反应的还原剂是,氧化剂是。
(2)圆底烧瓶中盛装的水,该装置受热后的主要作用是;烧瓶底部放置了几片碎瓷片,其作用是 。
(3)试管中收集气体是,如果要在A处玻璃管处点燃该气体,则必须对该气体进行。