北京市顺义区2016届高三3月第一次统练（一模）理综化学试题含解(3)

【答案】 （1）SO2+H2O

H2SO3 2H2SO3 + O2

2H2SO4； （或2SO2＋O2

2SO3 SO3 + H2O

＝ H2SO4 ）（2）① －198；因为催化剂改变了反应历程，使活化能E降低②a．温度b．L1 > L2 2SO2＋O2

2SO3反应的ΔH＝－198 kJ/mol，是放热反应。当压强一定时，温度升高，

平衡左移，SO2平衡转化率减小。（3）①②Fe－2e- ＝Fe2+;由于电解

质溶液中有H2CO3溶液，电离出氢离子，2H++2e-＝H2↑发生析氢腐蚀。电解质中又溶于氧气，O2+4e- + 2H2O ＝4OH-，发生吸氧腐蚀。（4）① 正极；②SO2+2H2O-2e-═SO42-+4H+

27. (14分) 某含锰矿物的主要成分有MnCO3、MnO2、FeCO3、SiO2、Al2O3等。已知FeCO3、MnCO3难溶于水。一种运用阴离子膜电解法的新技术可用于从碳酸锰矿中提取金属锰，主要物质转化关系如下：

（1）设备1中反应后，滤液1里锰元素只以Mn2+的形式存在，且滤渣1中也无MnO2。滤渣

1的主要成分是 （填化学式）。

（2）设备1中发生氧化还原反应的离子方程式是 。 （3）设备2中加足量双氧水的作用是 。

设计实验方案检验滤液2中是否存在Fe2+： 。

（4）设备4中加入过量氢氧化钠溶液，沉淀部分溶解,。用化学平衡移动原理解释原

因： 。

（5）设备3中用阴离子膜法提取金属锰的电解装置图如下：

① 电解装置中箭头表示溶液中阴离子移动的方向，则A电极是直流电源的 极。实际生产中，阳极以稀硫酸为电解液，阳极的电极反应式为 。

② 该工艺之所以采用阴离子交换膜，是为了防止Mn2+进入阳极区发生副反应生成MnO2

造成资源浪费，写出该副反应的电极反应式 。

【知识点】化学实验的设计和评价物质的制备、收集和净化物质的分离、提纯和检验化学实验基础操作电解池合金及其他金属铁、铜及其化合物镁、铝及其化合物 【试题解析】答案

（1）SiO2 （2）2Fe2+ ＋ MnO2＋4H+ ＝ 2Fe3+＋Mn2+＋2H2O 或2FeCO3＋MnO2＋8H+ ＝ 2Fe3+＋Mn2+＋CO2↑＋4H2O（3）将Fe2+完全氧化为Fe3+ 取滤液2，加入铁氰化钾溶液，如果有蓝色沉淀产生，则有Fe2＋，否则没有Fe2＋。 （4）滤渣2中存在Al(OH)3，存在电离平衡: Al3++3OH—Al（OH）3 AlO2—+H++H2O 加入NaOH溶液，H＋被中和,浓度减低， Al(OH)3不断溶解。（5）①负极4OH——4e—＝2H2O＋O2↑ ② Mn2+＋2H2O－2e-＝MnO2＋4H+解析过程：（1）含锰矿物的主要成分有MnCO3、MnO2、FeCO3、SiO2、Al2O3，加入稀硫酸后，SiO2不能与硫酸发生反应，故答案为SiO2;（2）设备1中FeCO3可与硫酸反应生成亚铁离子，与MnO2发生氧化还原反应，反应的离子方程式为2Fe2+ ＋ MnO2＋4H+ ＝ 2Fe3+＋Mn2+＋2H2O;（3）设备2中加足量双氧水的作用是将Fe2+完全氧化为Fe3+，检验滤液2中是否存在Fe2+的方法是取滤液2，加入铁氰化钾溶液，如果有蓝色沉淀产生，则有Fe2＋，否则没有Fe2＋，故答案为将Fe2+完全氧化为Fe3+;取滤液2，加入铁氰化钾溶液，如果有蓝色沉淀产生，则有Fe2＋，否则没有Fe2＋;（4）设备4中的滤渣为氢氧化铝和氢氧化铁，加入过量氢氧化钠溶液，与氢氧化铝反应，使其溶解，用化学平衡移动原理解释原因为氢氧化铝中存在电离平衡: Al3++3OH—Al（OH）3 AlO2—+H++H2O ，加入NaOH溶液，H＋被中和,浓度减低， Al(OH)3不断溶解，故答案为滤渣2中存在Al(OH)3，存在电离平衡: Al3++3OH—Al（OH）3 AlO2—+H++H2O 加入NaOH溶液，H＋被中和,浓度减低， Al(OH)3不断溶解;（5）①电解池中，阴离子由阴极流向阳极，则B为正极，A为负极，阳极以稀硫酸为电解液，阳极的电极反应式为4OH——4e—＝2H2O＋O2↑，故答案为负极，4OH——4e—＝2H2O＋O2↑;②该副反应为Mn2+失去电子氧化成为MnO2，电极反应式为Mn2+＋2H2O－2e-＝MnO2＋4H+，故答案为Mn2+＋2H2O－2e-＝MnO2＋4H+。

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28．（14分）某化学小组探究酸性条件下NO3、SO42、Fe3+三种微粒的氧化性强弱，设计如

下实验（夹持仪器已略去，装置的气密性已检验）。（忽略氧气对反应的影响）

实验记录如下： 实验序号 I II III IV 实验操作 实验现象 A中黄色溶液迅速变成深红棕色，最终变为浅绿色。 加入KSCN溶液后溶液不变色，再加入BaCl2溶液产生白色沉淀。 向A装置中通入一段时间的SO2气体。 取出少量A装置中的溶液，先加入KSCN溶液，再加入BaCl2溶液。 打开活塞a，将过量稀HNO3加入装．．A中浅绿色溶液最终变为黄色。 置A中，关闭活塞a。 取出少量A装置中的溶液，加入溶液变为红色；液面上方有少量红棕色KSCN溶液；向A装置中注入空气。 气体生成。 请回答下列问题：

（1）配制FeCl3溶液时，常常加入盐酸，目的是（用化学用语和简单文字叙述）： 。 （2）资料表明，Fe3+能与SO2结合形成深红棕色物质Fe(SO2)63+，反应方程式为： Fe3+ + 6SO2

Fe(SO2)63+。请用化学平衡移动原理解释实验I中溶液颜色变化的原因 。

（3）实验II中发生反应的离子方程式是 。 （4）实验III中，浅绿色溶液变为黄色的原因是 。

（5）实验IV中液面上方有少量红棕色气体生成，发生反应的方程式是 。

（6）综合上述实验得出的结论是：在酸性条件下，氧化性强弱是：NO3->Fe3+>SO42-。请从微粒

变化的角度解释 。

【知识点】离子共存氧化性和还原性强弱的比较硫及其化合物氯及其化合物实验探究化学实验的设计和评价物质的制备、收集和净化物质的分离、提纯和检验化学实验基础操作 【试题解析】（1）Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+ ;加入盐酸，增大c(H+)，平衡左移，抑制Fe3+水解。（2）Fe3+和SO2生成红棕色的Fe(SO2)63+反应速率较快：Fe3++6SO2Fe(SO2)63+;而反应2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+反应缓慢，但是反应限度较大，使溶液中c(Fe3+)降低，平衡逆向移动，红棕色逐渐褪去，最终得到浅绿色溶液。（3）Ba2+ + SO42- = BaSO4↓（4）3Fe2+ +4H++ NO3- = 3Fe3++NO↑+2H2O（5）2NO+ O2 = 2NO2 （6）实验II中溶液中检出Fe2+和SO42-，说明Fe3+氧化SO2生成SO42-,氧化性Fe3+>SO42－;实验III中溶液变黄色、IV中检出Fe3+和NO生成，说明酸性条件下NO3-氧化Fe2+，氧化性NO3－>Fe3+;所以，在酸性条件下，氧化性强弱是：NO3->Fe3+>SO42-。解析过程：（1）配制FeCl3溶液时，常常加入盐酸的目的为Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+ ;加入盐酸，增大c(H+)，平衡左移，抑制Fe3+水解，故答案为Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+ ;加入盐酸，增大c(H+)，平衡左移，抑制Fe3+水解;（2）由题意可知，溶液中Fe3+呈黄色，与SO2生成红棕色的Fe(SO2)63+，后Fe3+与SO2发生氧化还原反应，生成Fe2+，故得到浅绿色溶液，故答案为Fe3+和SO2生成红棕色的Fe(SO2)63+反应速率较快：Fe3++6SO2Fe(SO2)63+;而反应2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+反应缓慢，但是反应限度较大，使溶液中c(Fe3+)降低，平衡逆向移动，红棕色逐渐褪去，最终得到浅绿色溶液（;3）反应II中Ba2+ 与 SO42- 生成 BaSO4沉淀，发生反应的离子方程式是Ba2+ + SO42- = BaSO4，故答案为Ba2+ + SO42- = BaSO4;（4）实验III中，浅绿色溶液变为黄色的原因是硝酸将Fe2+氧化Fe3+，反应的方程式为3Fe2+ +4H++ NO3- = 3Fe3++NO↑+2H2O，故答案为3Fe2++4H++ NO3- = 3Fe3++NO↑+2H2O;（5）实验IV中液

面上方有少量红棕色气体生成，是由于NO氧化生成NO2，发生反应的方程式是2NO+ O2 = 2NO2，故答案为2NO+ O2= 2NO2;（6）实验II中溶液中检出Fe2+和SO42-，说明Fe3+氧化SO2生成SO42-,氧化性Fe3+>SO42－;实验III中溶液变黄色、IV中检出Fe3+和NO生成，说明酸性条件下NO3-氧化Fe2+，氧化性NO3－>Fe3+;所以，在酸性条件下，氧化性强弱是：NO3->Fe3+>SO42-，故答案为）实验II中溶液中检出Fe2+和SO42-，说明Fe3+氧化SO2生成SO42-,氧化性Fe3+>SO42－;实验III中溶液变黄色、IV中检出Fe3+和NO生成，说明酸性条件下NO3-氧化Fe2+，氧化性NO3－>Fe3+;所以，在酸性条件下，氧化性强弱是：NO3->Fe3+>SO42-。 【答案】见解析

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