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2011 年天津市高考化学试卷解析版
参考答案与试题解析
一、选择题（共6小题，每小题6分，满分36分）
1．（6分）化学在人类生活中扮演着重要角色，以下应用正确的是（ ）
A．用浸泡过高锰酸钾溶液的硅土吸收水果释放的乙烯，可达到水果保鲜的目的
B．为改善食物的色、香、味并防止变质，可在其中加入大量食品添加剂
C．使用无磷洗衣粉，可彻底解决水体富营养化问题
D．天然药物无任何毒副作用，可长期服用
【考点】F7：常见的生活环境的污染及治理；IC：乙烯的用途；KF：常见的食品添加
剂的组成、性质和作用；KG：药物的主要成分和疗效．
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【专题】55：化学计算．
【分析】A、从乙烯的性质和应用角度分析；
B、从加入大量添加剂是否对人体有害分析；
C、从导致水体富营养化的原因分析；
D、从天然药物是否有毒分析．
【解答】解：A、乙烯是水果的催熟剂，高锰酸钾溶液能氧化乙烯，则可达到水果保鲜
的目的，故A正确；
B、食品安全直接关系到我们的身体健康，食品添加剂的使用必须严格控制，故B错；
C、含磷洗衣粉的使用只是造成水体富营养化的原因之一，因此使用无磷洗衣粉，不可
能彻底解决水体富营养化问题，故C错；
D、天然药物有的本身就有很大的毒性，不可食用，故D错。
故选：A。
【点评】本题考查常见食品添加剂、环境保护及治理等知识，题目但不不大，注意基础
知识的积累．
2．（6分）以下有关原子结构及元素周期律的叙述正确的是（ ）
A．第IA族元素铯的两种同位素137Cs比133Cs多4个质子
B．同周期元素（除0族元素外）从左到右，原子半径逐渐减小
C．第ⅦA族元素从上到下，其氢化物的稳定性逐渐增强
D．同主族元素从上到下，单质的熔点逐渐降低
【考点】33：同位素及其应用；73：同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系；74：同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系；8F：原子结构与元素周期律的关
系．
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【分析】根据同位素的概念，同一周期原子半径的递变规律，同一主族氢化物的稳定性
以及单质的熔沸点来解答．
【解答】解：A、因铯的同位素具有相同的质子数，故A错；
B、同周期元素（除0族元素外）从左到右，原子半径逐渐减小，故B对；
C、第VIIA族元素从上到下，非金属性在减弱，则其氢化物的稳定性逐渐减弱，故C错；
D、第VIIA族元素从上到下，单质的熔点逐渐升高，故D错；
故选：B。
【点评】本题考查元素周期律，明确常见主族元素的性质是解答的关键，注重基础，一
个知识点掌握不好就可能做错，但难度不大．
3．（6分）向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作，结论正确的是（
）
操作 现象 结论
滴加BaCl 溶液 生成白色沉淀 原溶液中有SO 2﹣
2 4
① 滴加氯水和CCl ，振荡、静置 下层溶液显紫 原溶液中有I﹣
4
色
②
用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反 火焰呈黄色 原溶液中有Na+、无
应 K+
③
滴加稀NaOH溶液，将湿润红色 试纸不变蓝 原溶液中无NH +
4
石蕊试纸置于试管
④
A． B． C． D．
【考①点】DG：常见离子的②检验方法． ③ ④
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【分析】 碳酸根离子、亚硫酸根离子、硫酸根离子、银离子等滴加BaCl 溶液，都成
2
生成白色沉①淀；
氯水中的氯气和碘离子反应生成碘单质，四氯化碳把碘从水溶液中萃取出来而显紫色；
②用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应，透过蓝色钴玻璃观察，火焰呈黄色，原溶液中有
③钠离子、无钾离子；
滴加稀氢氧化钠溶液，加热，试纸不变蓝，说明原溶液中无铵根离子。
④【解答】解：A、 中滴加氯化钡溶液，有白色沉淀生成，不能说明原溶液中有硫酸根
离子，因为碳酸根①离子、亚硫酸根离子、硫酸根离子、银离子等滴加氯化钡溶液，都成
生成白色沉淀，故A错误；B、 氯水中的氯气和碘离子反应生成碘单质，四氯化碳把碘从水溶液中萃取出来四氯
化碳②密度比水大，下层溶液显紫色；所以滴加氯水和四氯化碳，下层溶液显紫色说明原
溶液中有碘离子，故B正确；
C、 黄色火焰可以覆盖K+的浅紫色火焰，故检验K+需通过蓝色钴玻璃观察火焰，正
确操③作为：用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应，透过蓝色钴玻璃观察，火焰呈黄色，原
溶液中有钠离子、无钾离子，故C错误；
D、 氨气极易溶于水，若溶液中含有少量的NH +时，滴加稀NaOH溶液不会放出
4
NH ，④故D错误；
3
故选：B。
【点评】本题考查硫酸根离子、碘离子、钠离子和铵根离子的检验，要掌握常见离子的
检验方法，注意排除其它离子的干扰。
4．（6分）25℃时，向10mL 0.01mol/L KOH溶液中滴加0.01mol/L苯酚溶液，混合溶液
中粒子浓度关系正确的是（ ）
A．pH＞7时，c（C H O﹣）＞c（K+）＞c（H+）＞c（OH﹣）
6 5
B．pH＜7时，c（K+）＞c（C H O﹣）＞c（H+）＞c（OH﹣）
6 5
C．V[C H OH（aq）]＝10mL时，c（K+）＝c（C H O﹣）＞c（OH﹣）＝c（H+）
6 5 6 5
D．V[C H OH（aq）]＝20mL时，c（C H O﹣）+c（C H OH）＝2c（K+）
6 5 6 5 6 5
【考点】DN：离子浓度大小的比较．
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【分析】根据酸碱反应后溶液的PH来分析溶液中的溶质，然后利用盐的水解和弱电解
质的电离及溶液中电荷守恒来分析混合溶液中粒子浓度关系．
【解答】解：A、溶液的PH＞7时溶质可能为苯酚钠或苯酚钾与KOH的混合液，则溶
液中一定存在c（OH﹣）＞c（H+），故A错误；
B、溶液的PH＜7时溶质为苯酚钾与苯酚的混合液，且苯酚的电离程度大于苯酚钾的水
解，则c（H+）＞c（OH﹣），再由电荷守恒可知c（C H O﹣）＞c（K+），故B错误；
6 5
C、当苯酚溶液10mL，二者恰好完全反应，溶液中的溶质为苯酚钾，由苯酚根离子的水
解可知c（K+）＞c（C H O﹣），故C错误；
6 5
D、当苯酚溶液20mL，苯酚的物质的量恰好为钾离子物质的量的2倍，则由物料守恒可
知c（C H O﹣）+c（C H OH）＝2c（K+），故D正确；
6 5 6 5
故选：D。
【点评】本题考查溶液中离子浓度大小的比较，学生明确酸碱之间的反应，准确判断溶液中的溶质并利用水解、电荷守恒、物料守恒等知识即可解答．
5．（6分）下列说法正确的是（ ）
A．25℃时NH Cl溶液的K 大于100℃时NaCl溶液的K
4 w w
B．SO 通入碘水中，反应的离子方程式为SO +I +2H O═SO 2﹣+2I﹣+4H+
2 2 2 2 3
C．加入铝粉能产生H 的溶液中，可能存在大量的Na+、Ba2+、AlO ﹣、NO ﹣
2 2 3
D．100℃时，将pH＝2的盐酸与pH＝12的NaOH溶液等体积混合，溶液显中性
【考点】49：离子方程式的书写；DP：离子共存问题．
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【专题】16：压轴题．
【分析】根据温度与离子积的关系、氧化还原反应、离子共存、酸碱混合 pH的计算来
分析，并利用铝粉能产生H 的溶液来分析溶液的酸碱性．
2
【解答】解：A、因水的离子积常数只与温度有关，温度越高，K 越大，故A错误；
w
B、因二氧化硫具有还原性，碘单质具有氧化性，则SO 通入碘水中生成SO 2﹣，故B
2 4
错误；
C、因加入铝粉能产生H 的溶液可能是强酸性溶液，也可能是强碱性溶液，在强酸性溶
2
液中不可能存在AlO ﹣和NO ﹣，在强碱性溶液中，离子之间互不反应，可以大量共存，
2 3
故C正确；
D、100℃时，K ＝1×10﹣12，pH＝2的盐酸中H+的浓度为0.01mol/L，pH＝12的NaOH
w
溶液中OH﹣的浓度为1mol/L，则等体积混合后碱过量，溶液显碱性，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查知识点较多，符合高考的命题思路，注重对溶液中水的电离、pH的
计算、离子共存、溶液中的氧化还原反应等重要考点的考查，有助于对专题知识点的训
练．
6．（6分）向绝热恒容密闭容器中通入SO 和NO ，一定条件下使反应SO （g）+NO
2 2 2 2
（g） SO （g）+NO（g）达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如图所示．由图
3
可得出⇌的正确结论是（ ）
A．反应在c点达到平衡状态B．反应物浓度：a点小于b点
C．反应物的总能量低于生成物的总能量
D．△t ＝△t 时，SO 的转化率：a～b段小于b～c段
1 2 2
【考点】C7：化学平衡建立的过程；CH：化学反应速率变化曲线及其应用．
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【专题】16：压轴题．
【分析】由题意可知一个反应前后体积不变的可逆反应，由于容器恒容，因此压强不影
响反应速率，所以在本题中只考虑温度和浓度的影响．结合图象可知反应速率先增大再
减小，因为只要开始反应，反应物浓度就要降低，反应速率应该降低，但此时正反应却
是升高的，这说明此时温度的影响是主要的，由于容器是绝热的，因此只能是放热反应，
从而导致容器内温度升高反应速率加快．
【解答】解：A、化学平衡状态的标志是各物质的浓度不再改变，其实质是正反应速率
等于逆反应速率，c点对应的正反应速率显然还在改变，故一定未达平衡，故A错误；
B、a到b时正反应速率增加，反应物浓度随时间不断减小，故B错误；
C、从a到c正反应速率增大，之后正反应速率减小，说明反应刚开始时温度升高对正
反应速率的影响大于浓度减小对正反应速率的影响，说明该反应为放热反应，即反应物
的总能量高于生成物的总能量，故C错误；
D、随着反应的进行，正反应速率越快，消耗的二氧化硫就越多，则 SO 的转化率将逐
2
渐增大，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查化学反应速率图象分析，为高频考点，正确理解图象含义及曲线变化
趋势是解本题关键，题目难度不大．
二、解答题（共4小题，满分64分）
7．（14分）如图1中X、Y、Z为单质，其余为化合物，它们之间存在如图 1转化关系
（部分产物已略去）．其中，A俗称磁性氧化铁；E是不溶于水的酸性氧化物，能与氢
氟酸反应．回答下列问题：
（1）组成单质Y的元素在周期表中的位置是 第二周期第Ⅵ A 族 ；M中存在的化学
键类型为 离子键和共价键 ；R的化学式是 H SiO ．
2 3
（2）一定条件下，Z与H 反应转化为ZH ．ZH 的电子式为 ．
2 4 4
（3）已知A与1mol Al反应转化为X时（所有物质均为固体），放出akJ热量，写出
该反应的热化学方程式： 8A l （ s ） +3F e O （ s ）＝ 9F e （ s ） +4A l O （ s ），△ H ＝﹣
3 4 2 3
8akJ/mol ．
（4）写出A和D的稀溶液反应生成G的离子方程式： 3F e O +28H + +NO ﹣ ＝ 9F e 3 +
3 4 3
+NO ↑ +14H O ．
2
（5）向含4mol D的稀溶液中，逐渐加入X粉末至过量，假设生成的气体只有一种，
请在图2坐标系中画出n（X2+）随n（X）变化的示意图，并标出n（X2+）的最大值．
【考点】GS：无机物的推断．
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【专题】11：推断题．
【分析】A俗称磁性氧化铁，即为Fe O ；能与氢氟酸反应且不溶于水的酸性氧化物是
3 4
SiO ，即E为SiO ，根据框图中的转化关系，可知X为Fe、Y为O 、Z为Si、D为硝酸、
2 2 2
M为Na SiO 、G为硝酸铁，R为H SiO ，结合对应的物质的性质以及题目要求可解答
2 3 2 3
该题．
【解答】解：A俗称磁性氧化铁，即为Fe O ；能与氢氟酸反应且不溶于水的酸性氧化
3 4
物是SiO ，即E为SiO ，根据框图中的转化关系，可知X为Fe、Y为O 、Z为Si、D
2 2 2
为硝酸、M为Na SiO 、G为硝酸铁，R为H SiO ，
2 3 2 3
（1）组成单质Y的元素为O元素，原子核外有2个电子层，最外层电子数为6，位于
元素周期表中第二周期，第ⅥA族，M为Na SiO ，存在的化学键类型为离子键和共价
2 3键，R为H SiO ，
2 3
故答案为：第二周期第ⅥA族；离子键和共价键； H SiO ；
2 3
（2）Z 为 Si，Z 与 H 反应转化为 SiH ，SiH 的电子式为 ，故答案为：
2 4 4
；
（3）Fe O 在高温下可与铝发生铝热反应，Fe O 与1mol Al反应转化为Fe时（所有物
3 4 3 4
质均为固体），放出akJ热量，则8molAl反应可以放出8aKJ的热量，所以热化学方程
式为8Al（s）+3Fe O （s）＝9Fe（s）+4Al O （s），△H＝﹣8a kJ/mol，
3 4 2 3
故答案为：8Al（s）+3Fe O （s）＝9Fe（s）+4Al O （s），△H＝﹣8a kJ/mol；
3 4 2 3
（4）四氧化三铁和稀硝酸反应是氧化物中的二价铁元素被氧化到最高价，硝酸中氮元
素被还原到+2价，反应的离子方程式为：3Fe O +28H++NO ﹣＝9Fe3++NO↑+14H O，
3 4 3 2
故答案为：3Fe O +28H++NO ﹣＝9Fe3++NO↑+14H O；
3 4 3 2
（5）铁和稀硝酸反应，开始铁全部被硝酸氧化为硝酸铁，故开始阶段 Fe2+的量为0，随
着铁的加入，多余的铁又和Fe3+反应而生成Fe2+，故Fe2+的量逐渐会增大直至到最大值，
以后不变，反应过程中生成的气体为NO，令Fe2+的最大物质的量为xmol，根据电子转
移守恒可知，NO的物质的量 ，根据N元素守恒可知： 2x mol＝4
mol，解得x＝1.5，故n（Fe2+）随n（Fe）变化的示意图为： ，故答案为： ．
【点评】本题考查无机物的推断，侧重物质转化和性质的考查，侧重铝热反应及硅及其
化合物转化的考查，（5）为易错点，注意根据反应的方程式计算，题目难度中等．
8 ． （ 18 分 ） 已 知 ： RCH COOH +RCl→
2
+NaCl
I．冠心平F是降血脂、降胆固醇的药物，它的一条合成路线如下：
（1）A为一元羧酸，8.8gA与足量NaHCO 溶液反应生成2.24L CO （标准状况），A
3 2
的分子式为 C H O ．
4 8 2
（ 2 ） 写 出 符 合 A 分 子 式 的 所 有 甲 酸 酯 的 结 构 简 式 ：
．
（3）B 是氯代羧酸，其核磁共振氢谱有两个峰，写出 B→C 的反应方程式：
．
（4）C+E→F的反应类型为 取代反应 ．
（ 5 ） 写 出 A 和 F 的 结 构 简 式 ： A ． ； F ．．
（6）D的苯环上有两种氢，它所含官能团的名称为 羟基、氯原子 ；写出a、b所代
表的试剂：a． C l ；b． NaOH ．
2
II．按如下路线，由C可合成高聚物H：
C G H
（7）C→G的反应类型为 消去反应 ．
（ 8 ） 写 出 G→ H 的 反 应 方 程 式 ：
．
【考点】HB：有机物的推断；HC：有机物的合成；I6：取代反应与加成反应；I7：消
去反应与水解反应．
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【专题】16：压轴题．
【分析】根据质量和生成气体的体积结合化学方程式可计算A的分子式为C H O ，B
4 8 2
是氯代羧酸，且核磁共振氢谱有两个峰，可推出 B的结构简式为 ，进而
确 定 A 为 ， C 为 ， F 为
，由E的结构简式和D的苯环上有两种氢，可以确定D为 ，结合有机物的结构判断具有的性质．
【解答】解：（1）设A的分子式为C H O ，则有：
n 2n 2
C n H 2n O 2 +NaHCO 3 →C n H 2n﹣1 O 2 Na+CO 2 ↑+H 2 O
（14n+32）22.4L
8.8 2.24L
则 ，
＝
解得n＝4，即A的分子式为C H O ，故答案为：C H O ；
4 8 2 4 8 2
（2）A分子式为C H O ，所有甲酸酯的结构为 ，R为丙基，有两种，可为
4 8 2
﹣ CH CH CH 或 ﹣ CH （ CH ） CH ， 所 以 同 分 异 构 体 有
2 2 3 3 3
两种，
故答案为： ；
（3）根据 B 是氯代羧酸，且核磁共振氢谱有两个峰，可推出 B 的结构简式为
，进而确定A为 ，C为 ，F为
，B 与 C 发生酯化反应，反应的化学方程式为
，故答案为： ；
（4）C+E→F的反应可看成 取代﹣Cl的反应，故答案为：取代反应；
（5）由题中推断可知A为 ，F为 ，
故答案为： ； ；
（6）由E的结构简式和D的苯环上有两种氢，可以确定D为 ，其中含有
的官能团有羟基和氯原子；是苯酚和Cl 反应的产物，与NaOH或Na CO 溶液反应生成
2 2 3
E．
故答案为：羟基、氯原子； Cl ；NaOH溶液；
2
（7）C 在 NaOH 乙醇溶液中加热发生消去反应，生成
（G），故答案为：消去反应；
（ 8 ） G 加 聚 生 成 H ， 反 应 的 化 学 方 程 式 为
，
故答案为： ．
【点评】本题考查有机物的合成，题目难度较大，本题注意根据题给信息，采用正推的
方法推断，正确推断A的组成和结构是解答该题的关键．
9．（18分）某研究性学习小组为合成1﹣丁醇，查阅资料得知一条合成路线：
CH CH＝CH +CO+H CH CH CH CHO CH CH CH CH OH；
3 2 2 3 2 2 3 2 2 2CO的制备原理：HCOOH CO↑+H O，并设计出原料气的制备装置（如图）。
2
请填写下列空白：
（1）实验室现有锌粒、稀硝酸、稀盐酸、浓硫酸、2﹣丙醇，从中选择合适的试剂制备
氢气、丙烯，写出化学反应方程式： Zn+2HC l ＝ ZnC l +H ↑ ， （ CH ） CHOH
2 2 3 2
CH ＝ CHCH ↑ +H O 。
2 3 2
（2）若用以上装置制备干燥纯净的CO，装置中a和b的作用分别是 恒压，防倒吸 。
c和d中盛装的试剂分别是 NaOH 溶液，浓 H SO 。若用以上装置制备H ，气体发
2 4 2
生装置中必需的玻璃仪器名称是 分液漏斗、蒸馏烧瓶 ；在虚线框内画出收集干燥H
2
的装置图 。
（3）制丙烯时，还产生少量SO 、CO 及水蒸气，该小组用以下试剂检验这四种气体，
2 2
混合气体通过试剂的顺序是 （填序号）。
饱和Na
2
SO
3
溶液 酸性④K⑤M①nO③4 溶②液 石灰水 无水CuSO
4
品红溶液
①（4）合成正丁醛的反应②为正向放热的可逆反应③，为增大反应④速率和提高原⑤料气的转化
率，你认为应该采用的适宜反应条件是 b 。
a．低温、高压、催化剂 b．适当的温度、高压、催化剂
c．常温、常压、催化剂 d．适当的温度、常压、催化剂
（5）正丁醛经催化加氢得到含少量正丁醛的1﹣丁醇粗品。为纯化1﹣丁醇，该小组查
阅文献得知： R﹣CHO+NaHSO （饱和）→RCH（OH）SO Na↓； 沸点：乙醚
3 3
34℃ ， 1﹣①丁 醇 118℃ ， 并 设 计 出 如 下 提 纯② 路 线 ：
试剂1为 饱和 NaHSO 溶液 ，操作1为 过滤 ，操作2为 萃取 ，操作3为
3
蒸馏 。【考点】PF：常见气体的检验；Q1：气体发生装置；Q4：气体的净化和干燥；U3：制
备实验方案的设计．
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【专题】16：压轴题．
【分析】（1）制备氢气选用锌粒和稀盐酸；制备丙烯选用2﹣丙醇和浓硫酸；
（2）在题给装置中，a的作用保持分液漏斗和烧瓶内的气压相等，以保证分液漏斗内的
液体能顺利加入烧瓶中；b主要是起安全瓶的作用，以防止倒吸；c为除去CO中的酸性
气体，选用NaOH溶液，d为除去CO中的H O，试剂选用浓硫酸；若用题给装置制备
2
H ，则不需要酒精灯；
2
（3）检验丙烯和少量SO 、CO 及水蒸气组成的混合气体各成分时，应首先选 无水
2 2
CuSO 检验水蒸气，然后用 品红溶液检验SO ，并用 饱和Na SO 溶液除去④SO ；
4 2 2 3 2
然后用 石灰水检验CO ，用⑤ 酸性KMnO 溶液检验丙①烯；
2 4
（4）题③给合成正丁醛的反应为②气体体积减小的放热反应，为增大反应速率和提高原料
气的转化率；
（5）饱和NaHSO 溶液形成沉淀，然后通过过滤即可除去；1﹣丁醇和乙醚的沸点相差
3
很大，因此可以利用蒸馏将其分离开。
【解答】解：（1）氢气可用活泼金属锌与非氧化性酸盐酸通过置换反应制备，氧化性
酸如硝酸和浓硫酸与锌反应不能产生氢气，方程式为Zn+2HCl＝ZnCl +H ↑；2﹣丙醇
2 2
通过消去反应即到达丙烯，方程式为：（CH ） CHOH CH ＝CHCH ↑+H O，故答
3 2 2 3 2
案为：Zn+2HCl＝ZnCl +H ↑；（CH ） CHOH CH ＝CHCH ↑+H O；
2 2 3 2 2 3 2
（2）甲酸在浓硫酸的作用下通过加热脱水即生成CO，由于甲酸易挥发，产生的CO中必然会混有甲酸，所以在收集之前需要除去甲酸，可以利用NaOH溶液吸收甲酸。又
因为甲酸易溶于水，所以必需防止液体倒流，即b的作用是防止倒吸，最后通过浓硫酸
干燥CO．为了使产生的气体能顺利的从发生装置中排出，就必需保持压强一致，因此a
的作用是保持恒压；若用以上装置制备氢气，就不再需要加热，所以此时发生装置中的
玻璃仪器名称是分液漏斗和蒸馏烧瓶；氢气密度小于空气的，因此要收集干燥的氢气，
就只能用向下排空气法，而不能用排水法收集；
故答案为：恒压，防倒吸； NaOH溶液，浓H SO ；分液漏斗、蒸馏烧瓶； ；
2 4
（3）检验丙烯可以用酸性KMnO 溶液，检验SO 可以用酸性KMnO 溶液褪色、品红
4 2 4
溶液或石灰水，检验CO 可以石灰水，检验水蒸气可以无水CuSO ，所以在检验这四种
2 4
气体必需考虑试剂的选择和顺序。只要通过溶液，就会产生水蒸气，因此先检验水蒸气；
然后检验SO 并在检验之后除去SO ，除SO 可以用饱和Na SO 溶液，最后检验CO 和
2 2 2 2 3 2
丙烯，因此顺序为 ，
故答案为： ④⑤①；③②
（4）由于反④应⑤是①一③个体②积减小的可逆反应，所以采用高压，有利于增大反应速率和提
高原料气的转化率；正向反应是放热反应，虽然低温有利于提高原料气的转化率，但不
利于增大反应速率，因此要采用适当的温度；催化剂不能提高原料气的转化率，但有利
于增大反应速率，缩短到达平衡所需要的时间，故正确所选项是b；
故答案为：b；
（5）粗品中含有正丁醛，根据所给的信息利用饱和 NaHSO 溶液形成沉淀，然后通过
3
过滤即可除去；由于饱和NaHSO 溶液是过量的，所以加入乙醚的目的是萃取溶液中的
3
1﹣丁醇。因为1﹣丁醇和乙醚的沸点相差很大，因此可以利用蒸馏将其分离开。
故答案为：饱和NaHSO 溶液；过滤；萃取；蒸馏。
3
【点评】本题考查有机物合成方案的设计，题目难度较大，综合性较强，答题时注意把
握物质的分离、提纯方法，把握物质的性质的异同是解答该题的关键。
10．（14分）工业废水中常含有一定量的Cr O 2﹣和CrO 2﹣，它们会对人类及生态系统产
2 7 4
生很大损害，必须进行处理。常用的处理方法有两种。
方法1：还原沉淀法：该法的工艺流程为：CrO 2﹣ Cr O 2﹣ Cr3+ Cr（OH）
4 2 7↓其中第 步存在平衡：2CrO 2﹣（黄色）+2H+ Cr O 2﹣（橙色）+H O
3 4 2 7 2
（1）若平①衡体系的pH＝2，该溶液显 橙 色。⇌
（2）能说明第 步反应达平衡状态的是 c 。
a．Cr
2
O
7
2﹣和C①rO
4
2﹣的浓度相同 b.2v（Cr
2
O
7
2﹣）＝v（CrO
4
2﹣） c．溶液的颜色不
变
（3）第 步中，还原1molCr O 2﹣离子，需要 6 mol的FeSO •7H O。
2 7 4 2
（4）第② 步生成的Cr（OH）
3
在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr（OH）
3
（s）
Cr3+（a③q）+3OH﹣（aq）
⇌常温下，Cr（OH） 的溶度积K ＝c（Cr3+）•c3（OH﹣）＝10﹣32，要使c（Cr3+）降至
3 sp
10﹣5mol/L，溶液的pH应调至 5 。
方法2：电解法，该法用Fe做电极电解含Cr O 2﹣的酸性废水，随着电解进行，在阴极
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附近溶液pH升高，产生Cr（OH） 沉淀。
3
（5）用Fe做电极的原因为 阳极反应为 F e ﹣ 2 e ﹣ ═ F e 2 + ，提供还原剂 F e 2 + 。
（6）在阴极附近溶液pH升高的原因是（用电极反应解释） 2H + +2 e ﹣ ═ H ↑ ，溶液
2
中同时生成的沉淀还有 F e （ OH ） 。
3
【考点】CG：化学平衡状态的判断；DI：电解原理；FE："三废"处理与环境保护．
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【专题】16：压轴题．
【分析】（1）根据外界条件对平衡的影响来考虑平衡移动方向，从而确定离子浓度大
小，进而确定颜色变化；
（2）判断平衡状态的方法：V正 ＝V逆 ，或各组分的浓度保持不变，即能变的量保持不
变则说明已达平衡；
（3）根据得失电子守恒来计算；
（4）根据溶度积常数进行计算；
（5）阳极是活性电极时，阳极本身失电子，生成阳离子；
（6）溶液PH升高的原因是溶液中氢离子浓度减少，即氢离子在阴极得电子，PH升高，
氢氧根离子浓度增大，离子浓度幂的乘积大于溶度积，所以金属阳离子会生成氢氧化物
沉淀。
【解答】解：（1）c（H+）增大，平衡2CrO 2﹣（黄色）+2H+ Cr O 2﹣（橙色）+H O
4 2 7 2
右移，溶液呈橙色； ⇌
（2）平衡时各物质的浓度不再改变，即溶液的颜色不再改变；
（3）根据电子得失守恒可知，还原1molCr O 2﹣离子得到Cr3+，得电子：2×（6﹣3）＝
2 76mol，需要FeSO •7H O的物质的量为：6÷（3﹣2）＝6；
4 2
（4）当c（Cr3+）＝10﹣5mol/L时，溶液的c（OH﹣） mol/L，c（H+）
═ ，pH＝5，即要使c（Cr3+）降至10﹣5mol/L，溶液的pH应调至5；
（5）在电解法除铬中，铁作阳极，阳极反应为Fe﹣2e﹣═Fe2+，以提供还原剂Fe2+；
（6）在阴极附近溶液pH升高的原因是水电离产生的H+放电生成H 的同时，大量产生
2
了OH﹣，所以溶液中的Fe3+也将转化为Fe（OH） 沉淀。
3
故答案为：（1）橙；（2）c；（3）6；（4）5；（5）阳极反应为Fe﹣2e﹣═Fe2+，提
供还原剂Fe2+；（6）2H++2e﹣═H ↑；Fe（OH） 。
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【点评】本题综合考查了化学平衡原理、氧化还原反应、沉淀溶解平衡和电化学知识等
内容。分析时要根据题给信息，结合相关原理进行解答。
