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2019-2020年高考化學(xué)題型步步銜接 專(zhuān)題14《基本概念、基本理論綜合二》（含解析） 【母題來(lái)源】xx新課標(biāo)Ⅱ卷理綜化學(xué) 【母題題文】（14分）酸性鋅錳干電池是一種一次電池，外殼為金屬鋅，中間是碳棒，其周?chē)翘挤?，MnO2，ZnCl2和NH4Cl等組成的糊狀填充物，該電池在放電過(guò)程產(chǎn)生MnOOH，回收處理該廢電池可得到多種化工原料，有關(guān)數(shù)據(jù)下表所示： 溫度/℃ 化合物 0 20 40 60 80 100 NH4Cl 29.3 37.2 45.8 55.3 65.6 77.3 ZnCl2 343 395 452 488 541 614 化合物 Zn(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Ksp近似值 10-17 10-17 10-39 回答下列問(wèn)題： （1）該電池的正極反應(yīng)式為 ，電池反應(yīng)的離子方程式為： （2）維持電流強(qiáng)度為0.5A，電池工作五分鐘，理論上消耗Zn g。（已經(jīng)F＝96500C/mol） （3）廢電池糊狀填充物加水處理后，過(guò)濾，濾液中主要有ZnCl2和NH4Cl，二者可通過(guò)____分離回收；濾渣的主要成分是MnO2、______和 ，欲從中得到較純的MnO2，最簡(jiǎn)便的方法是 ，其原理是 。 （4）用廢電池的鋅皮制備ZnSO47H2O的過(guò)程中，需去除少量雜質(zhì)鐵，其方法是：加稀硫酸和H2O2溶解，鐵變?yōu)開(kāi)____，加堿調(diào)節(jié)至pH為 時(shí)，鐵剛好完全沉淀（離子濃度小于110-5mol/L時(shí)，即可認(rèn)為該離子沉淀完全）；繼續(xù)加堿調(diào)節(jié)至pH為_(kāi)____時(shí)，鋅開(kāi)始沉淀（假定Zn2＋濃度為0.1mol/L）。若上述過(guò)程不加H2O2后果是 ，原因是 。 【答案】（1）MnO2＋e—＋H＋＝MnOOH；Zn＋2MnO2＋2H＋＝Zn2＋＋2MnOOH （2）0.05g （3）加熱濃縮、冷卻結(jié)晶；鐵粉、MnOOH；在空氣中加熱；碳粉轉(zhuǎn)變?yōu)镃O2，MnOOH氧化為MnO2 （4）Fe3＋；2.7；6；Zn2＋和Fe2＋分離不開(kāi)；Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近 【試題解析】（1）酸性鋅錳干電池是一種一次電池，外殼為金屬鋅，鋅是活潑的金屬，鋅是負(fù)極，電解質(zhì)顯酸性，則負(fù)極電極反應(yīng)式為Zn—2e—＝Zn2＋。中間是碳棒，碳棒是正極，其中二氧化錳得到電子轉(zhuǎn)化為MnOOH，則正極電極反應(yīng)式為MnO2＋e—＋H＋＝MnOOH，所以總反應(yīng)式為Zn＋2MnO2＋2H＋＝Zn2＋＋2MnOOH。 （2）維持電流強(qiáng)度為0.5A，電池工作五分鐘，則通過(guò)的電量是0.5300＝150，因此通過(guò)電子的物質(zhì)的量是，鋅在反應(yīng)中失去2個(gè)電子，則理論消耗Zn的質(zhì)量是。 （3）廢電池糊狀填充物加水處理后，過(guò)濾，濾液中主要有氯化鋅和氯化銨。根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知氯化鋅的溶解度受溫度影響較大，因此兩者可以通過(guò)結(jié)晶分離回收，即通過(guò)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶實(shí)現(xiàn)分離。二氧化錳、鐵粉、MnOOH均難溶于水，因此濾渣的主要成分是二氧化錳、碳粉、MnOOH。由于碳燃燒生成CO2，MnOOH能被氧化轉(zhuǎn)化為二氧化錳，所以欲從中得到較純的二氧化錳，最簡(jiǎn)便的方法是在空氣中灼燒。 （4）雙氧水具有強(qiáng)氧化性，能把鐵氧化為鐵離子，因此加入稀硫酸和雙氧水，溶解后鐵變?yōu)榱蛩徼F。根據(jù)氫氧化鐵的溶度積常數(shù)可知，當(dāng)鐵離子完全沉淀時(shí)溶液中鐵離子濃度為10—5mol/L，則溶液中氫氧根的濃度＝，所以氫離子濃度是210—3mol/L，pH＝2.7，因此加堿調(diào)節(jié)pH為2.7時(shí)鐵剛好完全沉淀。Zn2＋濃度為0.1mol/L，根據(jù)氫氧化鋅的溶度積常數(shù)可知開(kāi)始沉淀時(shí)的氫氧根濃度為＝＝10—8mol/L，氫離子濃度是10—6mol/L，pH＝6，即繼續(xù)加堿調(diào)節(jié)pH為6時(shí)鋅開(kāi)始沉淀。如果不加雙氧水，則鐵與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵，由于氫氧化亞鐵和氫氧化鋅的溶度積常數(shù)接近，因此在沉淀鋅離子的同時(shí)亞鐵離子也沉淀，導(dǎo)致生成的氫氧化鋅不純，無(wú)法分離開(kāi)Zn2＋和Fe2＋。 【命題意圖】該題以酸性鋅錳干電池為載體綜合考查了氧化還原反應(yīng)、電化學(xué)、化學(xué)計(jì)算、物質(zhì)的分離與提純等，能夠很好地考查考生所掌握的化學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)?？疾榱藢W(xué)生對(duì)知識(shí)理解、綜合運(yùn)用能力及閱讀材料接受信息的能力和思維能力，對(duì)相關(guān)知識(shí)的掌握情況。這道高考題為一道中高檔題，能力要求較高。 【考試方向】以元素及其化合物為載體將物質(zhì)的分離提純、弱電解質(zhì)的平衡及沉淀的轉(zhuǎn)化、化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)、氧化還原方程式的有關(guān)判斷、配平與應(yīng)用等知識(shí)聯(lián)系起來(lái)，充分體現(xiàn)了學(xué)以致用的目的，更突顯了化學(xué)是一門(mén)實(shí)用性的學(xué)科的特點(diǎn)。 【得分要點(diǎn)】準(zhǔn)確分析反應(yīng)過(guò)程中元素化合價(jià)的變化及電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)目相等計(jì)算，利用化合價(jià)升降法及原子守恒配平方程式以及根據(jù)元素的化合價(jià)變化特點(diǎn)分析物質(zhì)分離提純和回收是是得分的關(guān)鍵；根據(jù)沉淀溶解平衡的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算得出相關(guān)離子沉淀的pH；根據(jù)外界條件對(duì)平衡狀態(tài)的影響進(jìn)度去分析沉淀的生成等這些是解題的關(guān)鍵。 1．【東北師大附中xx屆高三年級(jí)上學(xué)期第一次摸底考試】某學(xué)習(xí)小組用“間接碘量法”測(cè)定含有CuCl22H2O晶體的試樣的純度，過(guò)程如下：取0.36 g試樣溶于水，加入過(guò)量KI固體，充分反應(yīng)，生成白色沉淀CuI。用0.1000 mol/L Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，到達(dá)滴定終點(diǎn)時(shí)，消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00 mL。 已知：I2＋2S2O＝S4O＋2I－ ①可選用_____作滴定指示劑，滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是_______________________________ 。 ②CuCl2溶液與KI反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______________________________________。 ③該試樣中CuCl22H2O的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為_(kāi)_______。 【答案】①淀粉溶液（1分） 　當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蜰a2S2O3溶液后藍(lán)色褪去，且30s內(nèi)不復(fù)原（2分） ②2Cu2＋＋4I－＝2CuI↓＋I(xiàn)2（2分）?、?5%（2分） 【解析】 試題分析：①由于碘遇淀粉顯藍(lán)色，因此可選用淀粉溶液作指示劑。根據(jù)方程式可知當(dāng)?shù)馔耆耐戤吅笏{(lán)色消失，所以終點(diǎn)時(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蜰a2S2O3溶液后藍(lán)色褪去，且30s內(nèi)不復(fù)原。 ②CuCl2溶液與KI發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化亞銅和碘，則反應(yīng)的離子方程式為2Cu2＋＋4I－＝2CuI↓＋I(xiàn)2。 ③根據(jù)方程式可知2S2O～I(xiàn)2～2Cu2＋，則CuCl22H2O的物質(zhì)的量是0.1000 mol/L0.02L＝0.002mol，其質(zhì)量是0.002mol171g/mol＝0.171g，所以該試樣中CuCl22H2O的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為。 考點(diǎn)：考查氧化還原反應(yīng)滴定的有關(guān)應(yīng)用 2．【山東省濰坊市第一中學(xué)xx屆高三1月期末考前模擬化學(xué)試題】（1）已知25℃時(shí)有關(guān)弱酸的電離平衡常數(shù)： 弱酸化學(xué)式 HSCN CH3COOH HCN H2CO3 電離平 衡常數(shù) 1．310—1 1．810—5 4．910—10 K1=4．310—7 K2=5．610—11 ① 等物質(zhì)的量濃度的a．CH3COONa、b．NaCN、c．Na2CO3、d．NaHCO3溶液的pH由大到小的順序?yàn)? （填序號(hào)）。 ②25℃時(shí)，將20 mL 0．1 molL—1 CH3COOH溶液和20 mL 0．1 molL—1HSCN溶液分別與20 mL 0．1 molL—1NaHCO3溶液混合，實(shí)驗(yàn)測(cè)得產(chǎn)生的氣體體積（V）隨時(shí)間（t）的變化如右圖所示： 反應(yīng)初始階段兩種溶液產(chǎn)生CO2氣體的速率存在明顯差異的原因是 。反應(yīng)結(jié)束后所得兩溶液中，c（CH3COO—） c（SCN—）（填“＞”、“＜”或“＝”） ③若保持溫度不變，在醋酸溶液中加入少量鹽酸，下列量會(huì)變小的是______（填序號(hào)）。 a． c(CH3COO－) b． c(H+) c． Kw d． 醋酸電離平衡常數(shù) （2）右圖為某溫度下，PbS（s）、ZnS（s）、FeS（s）分別在溶液中達(dá)到沉淀溶解平衡后，溶液的S2—濃度、金屬陽(yáng)離子濃度變化情況。如果向三種沉淀中加鹽酸，最先溶解的是 （填化學(xué)式）。向新生成 的ZnS濁液中滴入足量含相同濃度的Pb2+、Fe2+的溶液，振蕩后，ZnS沉淀會(huì)轉(zhuǎn)化為 （填化學(xué)式）沉淀。 （3）甲烷燃料電池可以提升能量利用率。下圖是利用甲烷燃料電池電解50 mL 2 molL—1的氯化銅溶液的裝置示意圖： 請(qǐng)回答： ① 甲烷燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式是 。 ② 當(dāng)線路中有0．1 mol電子通過(guò)時(shí)， 極增重________g 【答案】（1）① c b d a （2分）② 同濃度的HSCN比CH3COOH酸性強(qiáng)，與NaHCO3溶液反應(yīng)快（2分） ＜（1分） ③ a（2分） （2）FeS （1分） PbS （1分） （3）① CH4 —8e— + 2H2O＝CO2 + 8H+ （2分） ② b（1分） 3．2（1分） 考點(diǎn)：考查電離常數(shù)、溶解平衡以及電化學(xué)原理的應(yīng)用等 3．【北京市大興區(qū)xx~xx學(xué)年度高三第一學(xué)期期末試卷】（11分）H2O2是一種常用綠色氧化劑，在化學(xué)研究中應(yīng)用廣泛。 （1）請(qǐng)寫(xiě)出H2O2的電子式 。 （2）H2O2分解過(guò)程的能量變化如圖(a)所示，試判斷該反應(yīng)為 反應(yīng)（吸熱或放熱）。 ①已知：Fe3+催化H2O2分解的機(jī)理可分兩步反應(yīng)進(jìn)行， 第一步反應(yīng)為：2Fe3++H2O2=2Fe2++O2↑+2H+， 完成第二步反應(yīng)的離子方程式： Fe2++ H2O2 + _________ == _________+ _________ ②按圖(b)裝置（A、B瓶中已充有NO2氣體，2NO2(g) N2O4(g), ΔH<0）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?？捎^察到B瓶中氣體顏色比A瓶中的 （填“深”或“淺”），原因是 。 （3）空氣陰極法電解制備H2O2的裝置如圖(c)所示，主要原理是在堿性電解質(zhì)溶液中，利用空氣中O2在陰極反應(yīng)得到H2O2和稀堿的混合物。 試回答： ①電源a極的名稱(chēng)是 。②寫(xiě)出陰極電極反應(yīng)式 。 （4）用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶解印刷電路板中的金屬銅，請(qǐng)寫(xiě)出銅解的離子方程式 ，控制其它條件相同，印刷電路板的金屬粉末用10% H2O2和3．0 molL－1 H2SO4溶液處理，測(cè)得不同溫度下銅的平均溶解速率（見(jiàn)下表）。 溫度（℃） 20 30 40 50 60 70 80 Cu的平均溶解速率 （10-3molmin-1） 7．34 8．01 9．25 7．98 7．24 6．73 5．76 當(dāng)溫度高于40℃時(shí)，銅的平均溶解速率隨著反應(yīng)溫度的升高而下降，其主要原因是 。 【答案】（11分） （1） （1分） （2） 放熱（1分） ①2 1 2H+ 2 Fe3+ 2H2O （2分） ②深 右側(cè)燒杯由于H2O2分解放熱水溫升高，使上述平衡向逆向移動(dòng)（2分） （3）①正極 （1分） ②O2+2e-+2H2O=H2O2+2OH- （1分） （4）H2O2+2H++Cu=Cu2++2H2O （1分） 溫度升高H2O2分解速率加快，H2O2濃度降低，Cu的溶解速率降低（2分） 考點(diǎn)：反應(yīng)熱、離子方程式、化學(xué)平衡、電化學(xué)