发布时间 : 星期日 文章福建省福州市2019届高三化学毕业班第三次质量检测试题(含解析)更新完毕开始阅读
(3)还原镉时,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，其发生反应的离于方程式为__________ (4)用H2O2溶液氧化时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________
(5)已知几种金属离子的氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表,调pH时，应调整的pH范为____,滤渣2的主要成分为_____(填化学式)。
(6)实际工业生产中,有时还采用阳离子交换树脂法来测定沉镉后溶液中Cd的含量,其原理是: Cd2++2NaR=2Na++CdR2，其中NaR为阳离子交换树脂。常温下，将沉镉后的溶液(此时溶液pH=6)经过阳离子交换树脂后，测得溶液中的Na比交换前增加了0.046g/L，则该条件下Cd(OH)2的Ksp值为____
(7)已知镉铁矿中CdO2的含量为72%，整个流程中镉元素的损耗率为8%，则2t该镉铁矿可制得Cd(BrO3)2(相对分子质量为368)_____Kg。
【答案】 (1). +2 (2). 将矿石粉碎、适当升高浸取时的温度、延长浸取的时间、增大浸取液的浓度、充分搅拌等 (3). 3Cd+CH3OH+H2O=3Cd+CO2↑+6H (4). 1:2 (5). 5. 0≤pH<7.4 (6). Fe(OH)3和Al(OH)3 (7). 10-19 (8). 3385.6 【解析】 【分析】
用稀硫酸溶解镉铁矿(成分为CdO2、Fe2O3、FeO及少量的Al2O3和SiO2)，其中SiO2不溶于水和酸，通过过滤除去，即滤渣1为SiO2；滤液中主要含有Fe、Fe、Al及Cd，加入CH3OH将Cd4+还原为Cd2+，然后加入H2O2溶液，将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+，再调节溶液pH使溶液中的Al、Fe完全转化为Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀，过滤除去不溶物，向含有CdSO4的滤液中加入K2CO3生成CdCO3沉淀，再过滤将沉淀溶于HBrO3，最后将溶液蒸发结晶即可得到溴酸镉[Cd(BrO3)2]，据此分析解答（1）~（5）。
(6)将沉镉后的溶液pH=6，则c(OH-)=1×10-8mol/L，经过阳离子交换树脂后，测得溶液中的
3+
3+
2+
3+
3+
4+
4+
2+
+
+
2+
0.046gNa+比交换前增加了0.046g/L，即Na+浓度增加了23g/mol=0.002mol/L，根据
1L
Cd+2NaR=2Na+CdR2，可知原溶液中c(Cd)=0.001mol/L，再计算Cd(OH)2的Ksp； (7) 2t该镉铁矿中CdO2的质量为2×106g×72%=1.44×106g，其物质的量为
2++2+
1.44?106g6
=0.01×10mol，再根据整个流程中镉元素的损耗率为8%，并结合原子守恒计算
144g/molCd(BrO3)2的质量。
【详解】(1)在Cd(BrO3)2中Br元素为+5价，O元素为-2价，根据正负化合价代数和为0，可知Cd的化合价为+2；
(2)固体溶解于稀硫酸时，采取增大稀硫酸的浓度、将固体粉碎、用玻璃棒搅拌或适当加热等措施，可提高镉的浸取率；
(3) CH3OH将Cd4+还原为Cd2+时，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，此气体为CO2，结合守恒法，可知发生反应的离于方程式为3Cd+CH3OH+H2O=3Cd+CO2↑+6H；
(4)用H2O2溶液将溶液中Fe氧化为Fe时，发生反应的离子方程式为2Fe+ H2O2+2H= 2Fe+H2O，则氧化剂H2O2与还原剂Fe的物质的量之比为1:2；
(5) Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀时的pH为2.8，Al3 +完全转化为Al(OH)3沉淀时的pH为5.0，Cd开始转化为Cd(OH)2沉淀时的pH为7.4，则调节溶液的pH范围为5. 0≤pH<7.4，此时获得Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀，即过滤的滤渣2为Al(OH)3、Fe(OH)3；
--8
2+3+
2+
2+
3+
2+
+
4+
2+
+
(6)将沉镉后的溶液pH=6，则c(OH)=1×10mol/L，经过阳离子交换树脂后，测得溶液中的
0.046gNa+比交换前增加了0.046g/L，即Na+浓度增加了23g/mol=0.002mol/L，根据
1LCd2++2NaR=2Na++CdR2，可知原溶液中c(Cd2+)=0.001mol/L，则Cd(OH)2的Ksp= c(Cd2+)×c2 (OH)=1×10；
--19
(7) 2t该镉铁矿中CdO2的质量为2×106g×72%=1.44×106g，其物质的量为
1.44?106g6
=0.01×10mol，整个流程中镉元素的损耗率为8%，根据原子守恒可知获得
144g/molCd(BrO3)2的物质的量为0.01×106mol×（1-8%）=9.2×103mol，其质量为9.2×103mol×368g/mol=3.3856×106g=3385.6Kg。
10.甲醇是一种可再生能源，具有广阔的开发和应用前景，可用Pt/Al2O3、Pd/C、 Rh/SiO2等作催化剂，采用如下反应来合成甲醇:2H2 (g)+CO(g)?CH3OH(g)
的
(1)下表所列数据是各化学键键能，该反应的ΔH=_______(用含字母的代数式表示)。
(2)某科研小组用Pd/C作催化剂，在450℃时，研究了n(H):n(CO)分别为2:1、3:1时CO转化率的变化情况(如图)，则图中表示n(H2)：n(CO)=3:1的变化曲线为______(填“曲线a\或“曲线b”)。
(3)某化学研究性学习小组模拟工业合成甲醇的反应，在2L的恒容密闭容器内充入1 mol CO和2molH2，加入合适催化剂后在某温度下开始反应，并用压力计监测容器内压强的变化如下： 反应时间/min 压强/MPa
则从反应开始到20min时，CO的平均反应速率为________,该温度下的平衡常数K为_______. (4)将CO和H2加入密闭容器中，在一定条件下发生反应：CO(g)+2H2(g) ?CH3OH(g) ΔH<0。平衡时CO的体积分数(%)与温度和压强的关系如下图所示(虚线框表示没有测定该条件下的数据)。
0 5 10 15 20 25 8.4 12.6 的
10.8 9.5 8.7 8.4
T1、T2、T3由大到小的关系是_________,判断理由是____________
(5)美国的两家公司合作开发了多孔硅甲醇直接燃料电池，其工作原理如图
①石墨2为__________ (填“正“或“负“)极。 ②石墨1极发生的电极反应式为________
【答案】 (1). （2a+b-3c-d-e）kJ·mol-1 (2). 曲线a (3). 0.0125mol·L-1·min-1 (4). 4 (5). T3>T2>T1 (6). 压强越大，CO的体积分数越小，T1、T2、T3对应的CO的体积分数逐渐增大，该反应向左移动，则T3>T2>T1 (7). 正 (8). CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+ 【解析】 【分析】
(1)反应热ΔH=反应物的键能和生成物键能和； (2)n(H2)：n(CO)越大，CO的转化率越大；
(3)反应进行到20min时达到平衡，在恒温恒容容器中压强与气体的物质的量成正比，起始时总物质的量为3mol，压强为12.6MPa，平衡时压强为8.4MPa，则平衡时总物质的量为3mol?8.4MPa=2mol，设反应中参加反应的CO的物质的量为xmol，则：
12.6MPa2H2 (g)+CO(g)?CH3OH(g)
起始物质的量（mol） 2 1 0 变化物质的量（mol） 2x x x 平衡物质的量（mol） 2-2x 1-x x
故（2-2x）+（1-x ）+x=2，解得x=0.5，再根据速率公式和平衡常数表达式计算即可； (4)图示中压强越大，CO的体积分数越小，且CO(g)+2H2(g) ≒CH3OH(g) ΔH<0温度升高平衡逆向移动，CO的体积分数越大；
(5)由甲醇燃料电池工作原理可知，石墨2通入O2，发生还原反应生成H2O，而原电池的正极发生还原反应，则石墨1为原电池的负极，发生氧化反应，甲醇被氧化生成CO2；
【详解】(1)已知反应热ΔH=反应物的键能和-生成物键能和，则2H2 (g)+CO(g)?CH3OH(g)的反应热ΔH=（2a+b）kJ/mol-(3c+d+e)kJ/mol=（2a+b-3c-d-e）kJ·mol-1；
(2)n(H2)：n(CO)越大，CO的转化率越大，故曲线a表示n(H2)：n(CO)=3：1的变化曲线； (3)反应进行到20min时达到平衡，在恒温恒容容器中压强与气体的物质的量成正比，起始时