文档内容
5．（3分）K Cr O 溶液中存在平衡：Cr O 2﹣（橙色）+H O 2CrO 2﹣（黄色）+2H+．用K Cr O 溶液
2016 年北京市高考化学试卷 2 2 7 2 7 2 4 2 2 7
进行下列实验：
⇌
一、选择题.
1．（3分）我国科技创新成果斐然，下列成果中获得诺贝尔奖的是（ ）
A．徐光宪建立稀土串级萃取理论
B．屠呦呦发现抗疟新药青蒿素
结合实验，下列说法不正确的是（ ）
C．闵恩泽研发重油裂解催化剂
A．①中溶液橙色加深，③中溶液变黄
D．侯德榜联合制碱法
B．②中Cr O 2﹣被C H OH还原
2．（3分）下列中草药煎制步骤中，属于过滤操作的是（ ） 2 7 2 5
C．对比②和④可知K Cr O 酸性溶液氧化性强
2 2 7
A．冷水浸泡 B．加热煎制 C．箅渣取液 D．灌装保存
D．若向④中加入70%H SO 溶液至过量，溶液变为橙色
2 4
6．（3分）在两份相同的Ba（OH） 溶液中，分别滴入物质的量浓度相等的H SO 、NaHSO 溶液，
2 2 4 4
其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如图所示．下列分析不正确的是（ ）
A．A B．B C．C D．D
3．（3分）下列食品添加剂中，其使用目的与反应速率有关的是（ ）
A．抗氧化剂 B．调味剂 C．着色剂 D．增稠剂
4．（3分）在一定条件下，甲苯可生成二甲苯混合物和苯．有关物质的沸点、熔点如表：
对二甲苯 邻二甲苯 间二甲苯 苯 A．①代表滴加H SO 溶液的变化曲线B．b点，溶液中大量存在的离子是Na+、OH﹣
2 4
沸点/℃ 138 144 139 80 C．c点，两溶液中含有相同量的OH﹣D．a、d两点对应的溶液均显中性
熔点/℃ 13 ﹣25 ﹣47 6 7．（3分）用石墨电极完成下列电解实验．
下列说法不正确的是（ ） 实验一 实验二
A．该反应属于取代反应 装置
B．甲苯的沸点高于144℃
C．用蒸馏的方法可将苯从反应所得产物中首先分离出来
D．从二甲苯混合物中，用冷却结晶的方法可将对二甲苯分离出来
现象 a、d处试纸变蓝；b处变红， 两个石墨电极附近有气泡产生；n处有
局部褪色；c处无明显变化 气泡产生；…下列对实验现象的解释或推测不合理的是（ ） 9．（13分）用零价铁（Fe）去除水体中的硝酸盐（NO ﹣）已成为环境修复研究的热点之一．
3
A．a、d处：2H O+2e﹣═H ↑+2OH﹣
2 2
B．b处：2Cl﹣﹣2e﹣═Cl ↑
2
C．c处发生了反应：Fe﹣2e﹣═Fe2+
D．根据实验一的原理，实验二中m处能析出铜
二、解答题（共4小题，满分58分）
8．（17分）功能高分子P的合成路线如下：
（1）Fe还原水体中NO ﹣的反应原理如图1所示．
3
①作负极的物质是 ．
②正极的电极反应式是 ．
（2）将足量铁粉投入水体中，经24小时测定NO ﹣的去除率和pH，结果如下：
3
（1）A的分子式是C H ，其结构简式是 ．
7 8
初始pH pH=2.5 pH=4.5
（2）试剂a是 ．
NO ﹣的去除率 接近100% ＜50%
（3）反应③的化学方程式： ． 3
24小时pH 接近中性 接近中性
（4）E的分子式是C H O ．E中含有的官能团： ．
6 10 2
铁的最终物质形态
（5）反应④的反应类型是 ．
（6）反应⑤的化学方程式： ．
（7）已知：2CH CHO
3 pH=4.5时，NO ﹣的去除率低．其原因是 ．
3
以乙烯为起始原料，选用必要的无机试剂合成 E，写出合成路线（用结构简式表示有机物），用
（3）实验发现：在初始 pH=4.5的水体中投入足量铁粉的同时，补充一定量的 Fe2+可以明显提高
箭头表示转化关系，箭头上注明试剂和反应条件）．
NO ﹣的去除率．对Fe2+的作用提出两种假设：
3
Ⅰ．Fe2+直接还原NO ﹣；
3
Ⅱ．Fe2+破坏FeO（OH）氧化层．
①做对比实验，结果如图2所示，可得到的结论是 ．
②同位素示踪法证实Fe2+能与FeO（OH）反应生成Fe O ．结合该反应的离子方程式，解释加入
3 4
Fe2+提高NO ﹣去除率的原因： ．
3
（4）其他条件与（2）相同，经1小时测定NO ﹣的去除率和pH，结果如表：
3初始pH pH=2.5 pH=4.5
NO ﹣的去除率 约10% 约3%
3
1小时pH 接近中性 接近中性
与（2）中数据对比，解释（2）中初始pH不同时，NO ﹣去除率和铁的最终物质形态不同的原因：
3
．
11．（16分）以Na SO 溶液和不同金属的硫酸盐溶液作为实验对象，探究盐的性质和盐溶液间反
10．（12分）以废旧铅酸电池中的含铅废料（Pb、PbO、PbO 、PbSO 及炭黑等）和H SO 为原料， 2 3
2 4 2 4
应的多样性．
制备高纯PbO，实现铅的再生利用．其工作流程如下：
实验 试剂 现象
滴管 试管
饱和Ag SO 溶液 Ⅰ．产生白色沉淀
2 4
0.2 mol•L﹣1 CuSO Ⅱ．溶液变绿，继续滴加
4
产生棕黄色沉淀
0.2 mol•L﹣1 Na SO
2 3
溶液 0.1 mol•L﹣1 Al （SO ） Ⅲ．开始无明显变化，继
2 4
（1）过程Ⅰ中，在Fe2+催化下，Pb和PbO 2 反应生成PbSO 4 的化学方程式是 ． 溶液 续滴加产生白色沉淀
3
（2）过程Ⅰ中，Fe2+催化过程可表示为：
i：2Fe2++PbO +4H++SO 2﹣═2Fe3++PbSO +2H O （1）经检验，现象Ⅰ中的白色沉淀是Ag 2 SO 3 ．用离子方程式解释现象Ⅰ： ．
2 4 4 2
ii：…
（2）经检验，现象Ⅱ的棕黄色沉淀中不含SO
4
2﹣，含有Cu+、Cu2+和SO
3
2﹣．
①写出ii的离子方程式： ． 已知：Cu+ Cu+Cu2+，Cu2+ CuI↓（白色）+I 2 ．
②下列实验方案可证实上述催化过程．将实验方案补充完整． ①用稀硫酸证实沉淀中含有Cu+的实验现象是 ．
a．向酸化的FeSO 4 溶液中加入KSCN溶液，溶液几乎无色，再加入少量PbO 2 ，溶液变红．
②通过下列实验证实，沉淀中含有Cu2+和SO
3
2﹣．
b． ．
（3）PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡：PbO（s）+NaOH（aq） NaHPbO （aq），其溶解度
2
曲线如图所示．
⇌
①过程Ⅱ的目的是脱硫．滤液1经处理后可在过程Ⅱ中重复使用，其目的是 （选填序号）．
a．白色沉淀A是BaSO ，试剂1是 ．
4
A．减小Pb的损失，提高产品的产率
b．证实沉淀中含有Cu2+和SO 2﹣的理由是 ．
3
B．重复利用NaOH，提高原料的利用率
（3）已知：Al （SO ） 在水溶液中不存在．经检验，现象Ⅲ的白色沉淀中无 SO 2﹣，该白色沉淀
2 3 3 4
C．增加Na SO 浓度，提高脱硫效率
2 4
既能溶于强酸，又能溶于强碱，还可使酸性KMnO 溶液褪色．
②过程Ⅲ的目的是提纯，结合上述溶解度曲线，简述过程Ⅲ的操作： 4
①推测沉淀中含有亚硫酸根和 ．
②对于沉淀中亚硫酸根的存在形式提出两种假设：i．被Al（OH） 所吸附；ii．存在于铝的碱式盐
3中．对假设ii设计了对比实验，证实了假设ii成立．
a．将对比实验方案补充完整．
步骤一：
步骤二： （按图形式呈现）．
b．假设ii成立的实验证据是
（4）根据实验，亚硫酸盐的性质有 ．盐溶液间反应的多样性与 有关．【分析】过滤用于分离不溶性物质和液体的分离，一般利用固体的颗粒大小将固体和液体分离，
以此解答该题．
2016 年北京市高考化学试卷
【解答】解：A．冷水浸泡属于物质的溶解，故A错误；
参考答案与试题解析
B．加热煎制属于加热，故B错误；
C．箅渣取液将固体和液体分离，属于过滤操作，故C正确；
一、选择题.
D．灌装是液体转移，故D错误。
1．（3分）我国科技创新成果斐然，下列成果中获得诺贝尔奖的是（ ）
故选：C。
A．徐光宪建立稀土串级萃取理论
【点评】本题考查物质的分离，侧重于学生的分析、实验能力的考查，题目密切联系生活，有利
B．屠呦呦发现抗疟新药青蒿素
于培养学生良好的科学素养，提高学生学习的积极性，难度不大．
C．闵恩泽研发重油裂解催化剂
D．侯德榜联合制碱法
3．（3分）下列食品添加剂中，其使用目的与反应速率有关的是（ ）
A．抗氧化剂 B．调味剂 C．着色剂 D．增稠剂
【考点】1A：化学史．
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【专题】56：化学应用．
【考点】CA：化学反应速率的影响因素．
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【分析】2015年10月，屠呦呦因发现青蒿素治疗疟疾的新疗法获诺贝尔生理学或医学奖．
【专题】51F：化学反应速率专题．
【解答】解：2015年10月，屠呦呦因发现青蒿素治疗疟疾的新疗法获诺贝尔生理学或医学奖。
【分析】一般来说，食品中常加入抗氧剂、调味剂、着色剂以及增稠剂等，其中加入抗氧化剂可
故选：B。
减缓食品的腐蚀，延长保质期，而调味剂、着色剂以及增稠剂与食品的色、态、味有关，以此
【点评】本题考查化学史，只要关注时事，平时注意积累，能轻松简答．
解答该题．
【解答】解：A．抗氧化剂减少食品与氧气的接触，延缓氧化的反应速率，故A正确；
2．（3分）下列中草药煎制步骤中，属于过滤操作的是（ ）
B．调味剂是为了增加食品的味道，与速率无关，故B错误；
A．冷水浸泡 B．加热煎制 C．箅渣取液 D．灌装保存
C．着色剂是为了给食品添加某种颜色，与速率无关，故C错误；
D．增稠剂是改变物质的浓度，与速率无关，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查常见食品的添加剂，与化学反应速率相结合综合考查学生的双基以及分析能力，
侧重于化学与生活的考查，有利于培养学生良好的科学素养，难度不大，注意相关基础知识的
A．A B．B C．C D．D
积累．
【考点】P9：物质的分离、提纯的基本方法选择与应用． 4．（3分）在一定条件下，甲苯可生成二甲苯混合物和苯．有关物质的沸点、熔点如表：
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【专题】545：物质的分离提纯和鉴别．
对二甲苯 邻二甲苯 间二甲苯 苯沸点/℃ 138 144 139 80
熔点/℃ 13 ﹣25 ﹣47 6
下列说法不正确的是（ ）
A．该反应属于取代反应
结合实验，下列说法不正确的是（ ）
B．甲苯的沸点高于144℃
A．①中溶液橙色加深，③中溶液变黄
C．用蒸馏的方法可将苯从反应所得产物中首先分离出来
B．②中Cr O 2﹣被C H OH还原
2 7 2 5
D．从二甲苯混合物中，用冷却结晶的方法可将对二甲苯分离出来
C．对比②和④可知K Cr O 酸性溶液氧化性强
2 2 7
D．若向④中加入70%H SO 溶液至过量，溶液变为橙色
2 4
【考点】HD：有机物的结构和性质．
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【专题】533：有机反应．
【考点】B1：氧化还原反应；CB：化学平衡的影响因素．
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【分析】A、甲苯变成二甲苯是苯环上的氢原子被甲基取代所得，属于取代反应；
【专题】515：氧化还原反应专题；51E：化学平衡专题．
B、甲苯的相对分子质量比二甲苯小，沸点比二甲苯低；
【分析】K Cr O 溶液中存在平衡：Cr O 2﹣（橙色）+H O 2CrO 2﹣（黄色）+2H+，加入酸，氢离子
2 2 7 2 7 2 4
C、苯的沸点与二甲苯的沸点相差较大，用蒸馏的方法分离；
浓度增大，平衡逆向移动，则溶液橙色加深，加入碱，⇌平衡正向移动，溶液变黄，由实验②、
D、因为对二甲苯的熔点较高，将温度冷却至﹣25℃～13℃，对二甲苯形成固体，从而将对二甲
④可知Cr O 2﹣具有较强的氧化性，可氧化乙醇，而CrO 2﹣不能，以此解答该题．
2 7 4
苯分离出来．
【解答】解：A．在平衡体系中加入酸，平衡逆向移动，重铬酸根离子浓度增大，橙色加深，加入
【解答】解：A、甲苯变成二甲苯是苯环上的氢原子被甲基取代所得，属于取代反应，故A正确；
碱，平衡正向移动，溶液变黄，故A正确；
B、甲苯的相对分子质量比二甲苯小，故沸点比二甲苯低，故B错误；
B．②中重铬酸钾氧化乙醇，重铬酸钾被还原，故B正确；
C、苯的沸点与二甲苯的沸点相差较大，可以用蒸馏的方法分离，故C正确；
C．②是酸性条件，④是碱性条件，酸性条件下氧化乙醇，而碱性条件不能，说明酸性条件下氧化
D、因为对二甲苯的熔点较高，将温度冷却至﹣25℃～13℃，对二甲苯形成固体，从而将对二甲
性强，故C正确；
苯分离出来，故D正确；
D．若向④溶液中加入70%的硫酸到过量，溶液为酸性，可以氧化乙醇，溶液变绿色，故D错误。
故选：B。
故选：D。
【点评】本题涉及到物质的分离和提纯、有机物的反应类型、沸点高低比较，考查学生根据表格
【点评】本题综合考查氧化还原反应以及化学平衡的移动问题，侧重于学生的分析能力的考查，
的数据分析解决问题的能力，难度不大．
注意把握题给信息，为解答该题的关键，易错点为D，注意Cr O 2﹣、CrO 2﹣氧化性的比较，难
2 7 4
度不大．
5．（3分）K Cr O 溶液中存在平衡：Cr O 2﹣（橙色）+H O 2CrO 2﹣（黄色）+2H+．用K Cr O 溶液
2 2 7 2 7 2 4 2 2 7
进行下列实验：
⇌
6．（3分）在两份相同的Ba（OH） 溶液中，分别滴入物质的量浓度相等的H SO 、NaHSO 溶液，
2 2 4 4
其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如图所示．下列分析不正确的是（ ）C．c点，①中稀硫酸过量，溶质为硫酸，②中反应后溶液中溶质为NaOH、Na SO ，因为硫酸根离
2 4
子浓度相同，②中钠离子浓度大于①中氢离子浓度，所以溶液中氢氧根离子浓度不同，故C错
误；
D．a点①中硫酸和氢氧化钡恰好完全反应，溶液中只含水；d点②中溶质为Na SO ，水和硫酸钠
2 4
溶液都呈中性，
故D正确；
A．①代表滴加H SO 溶液的变化曲线
2 4 故选：C。
B．b点，溶液中大量存在的离子是Na+、OH﹣
【点评】本题考查酸碱混合溶液定性判断，为高频考点，侧重考查学生分析判断及识图能力，明
C．c点，两溶液中含有相同量的OH﹣
确发生的反应及各点溶液中溶质成分是解本题关键，注意：溶液导电能力与离子浓度成正比，
D．a、d两点对应的溶液均显中性
题目难度中等．
【考点】D4：电解质溶液的导电性．
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【专题】51G：电离平衡与溶液的pH专题．
实验一 实验二
【分析】A．Ba（OH） 溶液和 H SO 、NaHSO 溶液反应方程式分别为 H SO +Ba（OH）
2 2 4 4 2 4
装置
=BaSO ↓+2H O 、 NaHSO +Ba （ OH ） =BaSO ↓+NaOH+H O ， 2NaHSO +Ba （ OH ）
2 4 2 4 2 4 2 4
=BaSO ↓+Na SO +2H O，溶液导电能力与离子浓度成正比，根据图知，曲线①在a点溶液导电
2 4 2 4 2
能力接近0，说明该点溶液离子浓度最小，应该为Ba（OH） 溶液和H SO 的反应，则曲线②为
2 2 4
Ba（OH） 溶液和NaHSO 溶液的反应； 现象 a、d处试纸变蓝；b处变 两个石墨电极附近有气泡产生；n处有气泡
2 4
红，局部褪色；c处无明 产生；…
B．根据图知，a点为Ba（OH） 溶液和H SO 恰好反应，H SO 、NaHSO 溶液的物质的量浓度相等，
2 2 4 2 4 4 显变化
则b点溶液溶质为NaOH；
下列对实验现象的解释或推测不合理的是（ ）
C．c点，①中稀硫酸过量，溶质为硫酸，②中反应后溶质为NaOH、Na SO ；
2 4 A．a、d处：2H O+2e﹣═H ↑+2OH﹣
2 2
D．a点①中硫酸和氢氧化钡恰好完全反应，溶液中只含水；d点②中溶质为Na SO ．
2 4 B．b处：2Cl﹣﹣2e﹣═Cl ↑
2
【解答】解：A．Ba（OH） 2 溶液和 H 2 SO 4 、NaHSO 4 溶液反应方程式分别为 H 2 SO 4 +Ba（OH） C．c处发生了反应：Fe﹣2e﹣═Fe2+
=BaSO ↓+2H O 、 NaHSO +Ba （ OH ） =BaSO ↓+NaOH+H O ， 2NaHSO +Ba （ OH ）
2 4 2 4 2 4 2 4 D．根据实验一的原理，实验二中m处能析出铜
=BaSO ↓+Na SO +2H O，溶液导电能力与离子浓度成正比，根据图知，曲线①在a点溶液导电
2 4 2 4 2
能力接近0，说明该点溶液离子浓度最小，应该为Ba（OH） 2 溶液和H 2 SO 4 的反应，则曲线②为 【考点】BH：原电池和电解池的工作原理．
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Ba（OH） 2 溶液和NaHSO 4 溶液的反应，即①代表滴加H 2 SO 4 溶液的变化曲线，故A正确； 【专题】51I：电化学专题．
B．根据图知，a点为Ba（OH）
2
溶液和H
2
SO
4
恰好反应，H
2
SO
4
、NaHSO
4
溶液的物质的量浓度相等， 【分析】实验一a、d处试纸变蓝，说明生成OH﹣，为电解池的阴极，b处变红，局部褪色，为电
则b点溶液溶质为NaOH，所以b点，溶液中大量存在的离子是Na+、OH﹣，故B正确；
解池的阳极，生成氯气，c处无明显变化，铁丝左侧为阳极，右侧为阴极，实验二两个石墨电极附近有气泡产生，左侧生成氢气，右侧生成氧气，两个铜珠的左侧为阳极，
右侧为阴极，n处有气泡产生，为阴极，以此解答该题．
（6）反应⑤的化学方程式： + nH O + n CH CH OH ．
【解答】解：A．d处试纸变蓝，为阴极，生成OH﹣，电极方程式为2H O+2e﹣═H ↑+2OH﹣，故A 2 3 2
2 2
正确；
（7）已知：2CH CHO
B．b处变红，局部褪色，是因为Cl +H O=HCl+HClO，HCl的酸性使溶液变红，HClO的漂白性使局 3
2 2
以乙烯为起始原料，选用必要的无机试剂合成 E，写出合成路线（用结构简式表示有机物），用
部褪色，故B错误；
箭头表示转化关系，箭头上注明试剂和反应条件）．
C．c处为阳极，发生了反应：Fe﹣2e﹣═Fe2+，故C正确；
D．实验一中ac形成电解池，db形成电解池，所以实验二中也相当于形成三个电解池，一个球两
【考点】HB：有机物的推断．
面为不同的两极，左边铜珠的左侧为阳极，发生的电极反应为 Cu﹣2e﹣=Cu2+，右侧（即位置m 菁优网版权所有
【专题】534：有机物的化学性质及推断．
处）为阴极，发生的电极反应为 Cu2++2e﹣=Cu，同样右边铜珠的左侧为阳极，右侧（即位置 n
处）为阴极，因此m处能析出铜的说法正确，故D正确。
【分析】A的分子式是C H ，其结构简式是 ，结合P的结构简式，可知A与浓硝酸在浓硫酸、
故选：B。 7 8
【点评】本题考查电解原理，侧重于学生的分析能力的考查，注意把握电极的判断以及电极反应
为解答该题的关键，题目易错点为D，注意铜珠的左右侧可看出阴、阳极，难度中等． 加热条件下发生取代反应生成 B为 ，B与氯气在光照条件下发生取代反应生成 C
二、解答题（共4小题，满分58分） 为 ，C在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应生成D为 ，
8．（17分）功能高分子P的合成路线如下：
可知 G 的结构简式为 ，则 F ，E 的分子式是 C H O ，则 E 为
6 10 2
CH CH=CHCOOCH CH ．
3 2 3
【解答】解：A的分子式是C H ，其结构简式是 ，结合P的结构简式，可知A与浓硝酸在浓硫
7 8
（1）A的分子式是C H ，其结构简式是 ．
7 8
（2）试剂a是 浓硫酸和浓硝酸 ．
酸、加热条件下发生取代反应生成 B为 ，B与氯气在光照条件下发生取代反应生
（3）反应③的化学方程式： + NaOH + NaC l ．
（4）E的分子式是C H O ．E中含有的官能团： 碳碳双链，酯基 ． 成 C 为 ，C 在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应生成 D 为
6 10 2
（5）反应④的反应类型是 加聚反应 ．CH CH=CHCOOH CH CH=CHCOOCH CH ，
3 3 2 3
，可知 G 的结构简式 ，则 F，E 的分子式是 C H O ，则 E 为
6 10 2
CH CH=CHCOOCH CH ．
3 2 3 故 答 案 为 ： CH =CH CH CH Br CH CH OH CH CHO
2 2 3 2 3 2 3
（1）A的分子式是C H ，其结构简式是 ，故答案为： ；
7 8
（2）试剂a是：浓硫酸和浓硝酸，故答案为：浓硫酸和浓硝酸； CH 3 CH=CHCOOH CH 3 CH=CHCOOCH 2 CH 3 ．
（3）反应③的化学方程式： +NaOH +NaCl， 【点评】本题考查有机物的推断与合成，充分利用P的结构简式与反应条件、分子式进行推断，
侧重考查学生分析推理能力、知识迁移运用能力，是有机化学常考题型，难度中等．
故答案为： +NaOH +NaCl；
（4）E为CH CH=CHCOOCH CH ，E中含有的官能团：碳碳双键、酯基，故答案为：碳碳双键、酯 9．（13分）用零价铁（Fe）去除水体中的硝酸盐（NO ﹣）已成为环境修复研究的热点之一．
3 2 3 3
基；
（5）反应④的反应类型是：加聚反应，故答案为：加聚反应；
（6）反应⑤的化学方程式 +nH O +n CH CH OH，
2 3 2
故答案为 +nH O +n CH CH OH；
2 3 2
（1）Fe还原水体中NO ﹣的反应原理如图1所示．
（7）乙烯与HBr发生加成反应生成 CH CH Br，然后发生水解反应生成 CH CH OH，再发生氧化反 3
3 2 3 2
①作负极的物质是 铁 ．
②正极的电极反应式是 NO ﹣ + 8e ﹣ + 10H + =NH + + 3H O ．
3 4 2
应生成CH CHO，2分子乙醛发生加成反应生成 ，再发生氧化反应生成 ，
3
（2）将足量铁粉投入水体中，经24小时测定NO ﹣的去除率和pH，结果如下：
3
初始pH pH=2.5 pH=4.5
再与氢气发生加成反应生成 ，在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成生成
NO ﹣的去除率 接近100% ＜50%
CH CH=CHCOOH，最后与乙醇发生酯化反应生成 CH CH=CHCOOCH CH ，合成路线流程图为： 3
3 3 2 3
24小时pH 接近中性 接近中性
CH =CH CH CH Br CH CH OH CH CHO
2 2 3 2 3 2 3铁的最终物质形态 （3）①根据图2中的三个实验结果进行分析；
②结合（2）题中的铁的最终物质形态结果差异进行分析；
（4）根据Fe2+的作用进行分析．
【解答】解：（1）①Fe还原水体中NO ﹣，则Fe作还原剂，失去电子，作负极，
pH=4.5时，NO ﹣的去除率低．其原因是 FeO （ OH ）不导电，阻碍电子转移 ． 3
3
（3）实验发现：在初始 pH=4.5的水体中投入足量铁粉的同时，补充一定量的 Fe2+可以明显提高 故答案为：铁；
②NO ﹣在正极得电子发生还原反应产生 NH +，根据图2信息可知为酸性环境，则正极的电极反应
NO ﹣的去除率．对Fe2+的作用提出两种假设： 3 4
3
式为：NO ﹣+8e﹣+10H+=NH ++3H O，
Ⅰ．Fe2+直接还原NO ﹣； 3 4 2
3
故答案为：NO ﹣+8e﹣+10H+=NH ++3H O；
Ⅱ．Fe2+破坏FeO（OH）氧化层． 3 4 2
（2）pH越高，Fe3+越易水解生成FeO（OH），而FeO（OH）不导电，阻碍电子转移，所以NO ﹣
①做对比实验，结果如图2所示，可得到的结论是 本实验条件下， Fe 2 + 不能直接还原 NO ﹣ ；在 3
3
的去除率低．
Fe 和 Fe 2 + 共同作用下能提高 NO ﹣ 的去除率 ．
3
故答案为：FeO（OH）不导电，阻碍电子转移；
②同位素示踪法证实Fe2+能与FeO（OH）反应生成Fe O ．结合该反应的离子方程式，解释加入
3 4
（3）①从图2的实验结果可以看出，单独加入Fe2+时，NO ﹣的去除率为0，因此得出Fe2+不能直
Fe2+提高NO ﹣去除率的原因： Fe 2 + + 2FeO （ OH ） =Fe O + 2H + ， F e 2 + 将不导电的 FeO （ OH ）转化 3
3 3 4
接还原NO ﹣；而Fe和Fe2+共同加入时NO ﹣的去除率比单独Fe高，因此可以得出结论：本实验
为可导电的 Fe O ，利于电子转移 ． 3 3
3 4
条件下，Fe2+不能直接还原NO ﹣；在Fe和Fe2+共同作用下能提高NO ﹣的去除率．
（4）其他条件与（2）相同，经1小时测定NO ﹣的去除率和pH，结果如表： 3 3
3
故答案为：本实验条件下，Fe2+不能直接还原NO ﹣；在Fe和Fe2+共同作用下能提高NO ﹣的去除率；
初始pH pH=2.5 pH=4.5 3 3
②同位素示踪法证实了 Fe2+能与 FeO（OH）反应生成 Fe O ，离子方程式为：Fe2++2FeO（OH）
3 4
NO ﹣的去除率 约10% 约3%
3
=Fe O +2H+，Fe2+将不导电的FeO（OH）转化为可导电的Fe O ，利于电子转移．
3 4 3 4
1小时pH 接近中性 接近中性
故答案为：Fe2++2FeO（OH）=Fe O +2H+，Fe2+将不导电的FeO（OH）转化为可导电的Fe O ，利于
3 4 3 4
与（2）中数据对比，解释（2）中初始pH不同时，NO ﹣去除率和铁的最终物质形态不同的原因：
3
电子转移；
初始 pH 低时，产生的 F e 2 + 充足；初始 pH 高时，产生的 F e 2 + 不足 ．
（4）根据实验结果可知Fe2+的作用是将不导电的FeO（OH）转化为可导电的Fe O ，而NO ﹣的去
3 4 3
除率由铁的最终物质形态确定，因此可知实验初始pH会影响Fe2+的含量．
【考点】BH：原电池和电解池的工作原理；FE："三废"处理与环境保护；S4：铁及其化合物的性
故答案为：初始pH低时，产生的Fe2+充足；初始pH高时，产生的Fe2+不足．
质实验．
菁优网版权所有 【点评】考查化学反应原理，涉及电化学、氧化还原反应等相关知识，题中的 Fe与NO ﹣的反应
3
【专题】51I：电化学专题；52：元素及其化合物．
跟溶液酸碱性有关，抓住这一点是解题的关键，第Ⅱ问的解答有一定的难度，特别是阐述上的
【分析】（1）①Fe还原水体中NO ﹣，根据题意Fe O 为电解质，则Fe作还原剂，失去电子，作
3 3 4
准确性．
负极；
②NO ﹣在正极得电子发生还原反应产生NH +，根据图2信息可知为酸性环境；
3 4
10．（12分）以废旧铅酸电池中的含铅废料（Pb、PbO、PbO 、PbSO 及炭黑等）和H SO 为原料，
2 4 2 4
（2）由于Fe O 为电解质，而电解质主要作用是为电子转移提供媒介，然后根据FeO（OH）不导
3 4
制备高纯PbO，实现铅的再生利用．其工作流程如下：
电进行分析；【考点】P8：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用；U3：制备实验方案的设计．
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【专题】546：无机实验综合．
【分析】以废旧铅酸电池中的含铅废料（Pb、PbO、PbO 、PbSO 及炭黑等）和H SO 为原料，制
2 4 2 4
备高纯PbO，含铅废料加入硫酸亚铁、稀硫酸加热反应过滤得到 PbSO 粗品，加入10%的氢氧
4
化钠溶液加热反应，冷却过滤得到PbO粗品，粗PbO溶解在35%NaOH溶液中配成高温下的饱
（ 1 ） 过 程 Ⅰ 中 ， 在 Fe2+ 催 化 下 ， Pb 和 PbO 反 应 生 成 PbSO 的 化 学 方 程 式 是 和溶液，冷却结晶、过滤得PbO，
2 4
Pb + PbO + 2H SO ═ 2PbSO + 2H O ． （1）根据题给化学工艺流程知，过程Ⅰ中，在Fe2+催化下，Pb、PbO 和H SO 反应生成PbSO 和水；
2 2 4 4 2 2 2 4 4
（2）过程Ⅰ中，Fe2+催化过程可表示为： （2）①催化剂通过参加反应，改变反应历程，降低反应的活化能，加快化学反应速率，而本身的
i：2Fe2++PbO +4H++SO 2﹣═2Fe3++PbSO +2H O 质量和化学性质反应前后保持不变．根据题给信息知反应 i中Fe2+被PbO 氧化为Fe3+，则反应ii
2 4 4 2 2
ii：… 中Fe3+被Pb还原为Fe2+，据此书写离子方程式；
①写出ii的离子方程式： 2Fe 3 + + Pb + SO 2﹣ ═ PbSO + 2F e 2 + ． ②a实验证明发生反应i，则b实验需证明发生反应ii，实验方案为取a中红色溶液少量，加入过
4 4
②下列实验方案可证实上述催化过程．将实验方案补充完整． 量Pb，充分反应后，红色褪去；
a．向酸化的FeSO 溶液中加入KSCN溶液，溶液几乎无色，再加入少量PbO ，溶液变红． （3）①过程Ⅱ脱硫过程中发生的反应为 PbSO +2NaOH=PbO+Na SO +H O，而滤液Ⅰ中含有硫酸，可
4 2 4 2 4 2
b． 取 a 中红色溶液少量，加入过量 Pb ，充分反应后，红色褪去 ． 降低溶液的pH，使平衡PbO（s）+NaOH（aq） NaHPbO （aq）逆向移动；
2
（3）PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡：PbO（s）+NaOH（aq） NaHPbO （aq），其溶解度 ②根据PbO的溶解度曲线进行解答；
2 ⇌
曲线如图所示． ⇌ 【解答】解：（1）根据题给化学工艺流程知，过程Ⅰ中，在 Fe2+催化下，Pb、PbO 2 和H 2 SO 4 反应生
①过程Ⅱ的目的是脱硫．滤液1经处理后可在过程Ⅱ中重复使用，其目的是 AB （选填序号）． 成PbSO 和水，化学方程式为：Pb+PbO +2H SO ═2PbSO +2H O，
4 2 2 4 4 2
A．减小Pb的损失，提高产品的产率 故答案为：Pb+PbO +2H SO ═2PbSO +2H O；
2 2 4 4 2
B．重复利用NaOH，提高原料的利用率 （2）①催化剂通过参加反应，改变反应历程，降低反应的活化能，加快化学反应速率，而本身的
C．增加Na 2 SO 4 浓度，提高脱硫效率 质量和化学性质反应前后保持不变．根据题给信息知反应 i中Fe2+被PbO 2 氧化为Fe3+，则反应ii
②过程Ⅲ的目的是提纯，结合上述溶解度曲线，简述过程Ⅲ的操作： 向 PbO 粗品中加入一定量 中Fe3+被Pb还原为Fe2+，离子方程式为：2Fe3++Pb+SO 2﹣═PbSO +2Fe2+，
4 4
的 35%NaOH 溶液，加热至 110℃ ，充分溶解后，趁热过滤，冷却结晶，过滤得到 PbO 固体 故答案为：2Fe3++Pb+SO 2﹣═PbSO +2Fe2+；
4 4
②a实验证明发生反应i，则b实验需证明发生反应ii，实验方案为：
a．向酸化的FeSO 溶液中加入KSCN溶液，溶液几乎无色，再加入少量 PbO ，溶液变红，亚铁离
4 2
子被氧化为铁离子，
b．取a中红色溶液少量，溶液中存在平衡，Fe3++3SCN﹣=Fe（SCN） ，加入过量Pb，和平衡状态
3
下铁离子反应生成亚铁离子，平衡逆向进行充分反应后，红色褪去，
故答案为：取a中红色溶液少量，加入过量Pb，充分反应后，红色褪去；（3）①过程Ⅱ脱硫过程中发生的反应为PbSO +2NaOH=PbO+Na SO +H O，由于PbO能溶解与NaOH
4 2 4 2
溶液，因此滤液Ⅰ中含有 Pb元素，滤液Ⅰ重复使用可减少 PbO损失，提高产品的产率，且滤液Ⅰ
中过量的NaOH可以重复利用，提高原料的利用率，故选AB．
故答案为：AB；
a．白色沉淀A是BaSO ，试剂1是 HC l 和 BaC l 溶液 ．
②根据PbO的溶解度曲线，提纯粗Pb的方法为将粗PbO溶解在NaOH溶液中，结合溶解度曲线特 4 2
b．证实沉淀中含有Cu2+和SO 2﹣的理由是 在 I ﹣ 的作用下， Cu 2 + 转化为白色沉淀 CuI ， SO 2﹣ 转化为
点可知浓度高的NaOH溶液和较高的温度，PbO的溶解度高，因此加热至较高温度，充分溶解， 3 3
SO 2﹣ ．
然后再高温下趁热过滤除去杂质，后冷却后PbO又析出结晶，再次过滤可得到PbO固体． 4
（3）已知：Al （SO ） 在水溶液中不存在．经检验，现象Ⅲ的白色沉淀中无 SO 2﹣，该白色沉淀
故答案为：向PbO粗品中加入一定量的35%NaOH溶液，加热至110℃，充分溶解后，趁热过滤， 2 3 3 4
既能溶于强酸，又能溶于强碱，还可使酸性KMnO 溶液褪色．
冷却结晶，过滤得到PbO固体． 4
①推测沉淀中含有亚硫酸根和 A l （ OH ） ．
【点评】本题考查了化学工艺流程分析、催化剂、离子方程式书写、化学实验方案的设计、物质 3
②对于沉淀中亚硫酸根的存在形式提出两种假设：i．被Al（OH） 所吸附；ii．存在于铝的碱式盐
分离提纯、平衡一点原理的应用，题目难度中等． 3
中．对假设ii设计了对比实验，证实了假设ii成立．
a．将对比实验方案补充完整．
11．（16分）以Na SO 溶液和不同金属的硫酸盐溶液作为实验对象，探究盐的性质和盐溶液间反
2 3
应的多样性．
实验 试剂 现象
滴管 试管
步骤一：
饱和Ag SO 溶液 Ⅰ．产生白色沉淀
2 4
0.2 mol•L﹣1 CuSO Ⅱ．溶液变绿，继续滴加
4
产生棕黄色沉淀
0.2 mol•L﹣1 Na SO
2 3 步骤二： （按图形式呈现）．
溶液 0.1 mol•L﹣1 Al （SO ） Ⅲ．开始无明显变化，继
2 4
溶液 续滴加产生白色沉淀 b．假设ii成立的实验证据是 V 明显大于 V
3 1 2
（4）根据实验，亚硫酸盐的性质有 溶解性、还原性、在水溶液中呈碱性 ．盐溶液间反应的多
（1）经检验，现象Ⅰ中的白色沉淀是 Ag SO ．用离子方程式解释现象Ⅰ： 2A g + + SO 2﹣ =Ag SO ↓
2 3 3 2 3 样性与 两种盐溶液中阴、阳离子的性质 有关．
．
（2）经检验，现象Ⅱ的棕黄色沉淀中不含SO 2﹣，含有Cu+、Cu2+和SO 2﹣．
4 3 【考点】U2：性质实验方案的设计．
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已知：Cu+ Cu+Cu2+，Cu2+ CuI↓（白色）+I ．
2 【专题】546：无机实验综合．
①用稀硫酸证实沉淀中含有Cu+的实验现象是 析出红色固体 ．
【分析】（1）0.2mol/LNa SO 溶液滴入饱和Ag SO 溶液发生反应生成白色沉淀Ag SO ；
2 3 2 4 2 3
②通过下列实验证实，沉淀中含有Cu2+和SO
3
2﹣． （2）①根据第二题中现象2及已知信息，可以得知，取少量洗净（排除Cu2+干扰）的棕黄色沉淀，
滴加稀硫酸，沉淀变红（铜单质），则证明有 Cu+；②a．根据BaSO 沉淀可知，加入的试剂为含Ba2+的化合物，可以选用BaCl ； ②根据假设可知实验的目的是证明产生的沉淀是 Al（OH） 还是铝的碱式盐，给定实验首先制备
4 2 3
b．由白色沉淀A可知之前所取上层清液中有SO 2﹣，由加入KI生成白色沉淀可知棕黄色沉淀中含 出现象Ⅲ中的沉淀，然后采用滴加NaOH溶液，因此对比实验首先要制备出Al（OH） 沉淀，然
4 3
有Cu2+，Cu2+和I﹣作用生成CuI白色沉淀，由加淀粉无现象说明上层清液中无I ，而Cu2+和I﹣反 后滴加NaOH溶液，若两者消耗的NaOH体积相同，则现象Ⅲ中的沉淀就是Al（OH） 沉淀，若
2 3
应生成I ，因而推断生成的I 参与了其他反应，因而有还原剂SO 2﹣； 两者消耗的NaOH体积不同，则现象Ⅲ中的沉淀考虑是铝的碱式盐．
2 2 3
（3）①由题意，白色沉淀既能溶于强酸，又能溶于强碱，可以得到沉淀中含有 Al3+和OH﹣，可使 铝的碱式盐和 NaOH 溶液反应相当于铝离子和 NaOH 反应，反应比例为 1：4，而 Al（OH） 和
3
酸性KMnO 溶液褪色是因为存在有还原性的亚硫酸根离子； NaOH反应比例为1：1，因此若V 明显大于V ，则假设ii成立；若V =V ，则假设i成立．
4 1 2 1 2
②根据实验目的和对比实验设计原理进行解答；
（4）根据实验，亚硫酸盐具有溶解性、还原性、水解呈碱性，盐溶液间反应的多样性与两种盐溶
故答案为：a． ；
液中阴、阳离子的性质和反应条件有关．
【解答】解：（1）实验Ⅰ中0.2mol/LNa SO 溶液滴入饱和Ag SO 溶液，由于Ag SO 饱和溶液且溶 b．假设ii成立的实验证据是V 明显大于V ，
2 3 2 4 2 4 1 2
液混合后稀释，因此不可能是 Ag SO 沉淀，考虑 SO 2﹣浓度较大，因此推断白色沉淀为 故答案为：V 明显大于V ；
2 4 3 1 2
Ag SO ，反应的离子方程式为：2Ag++SO 2﹣=Ag SO ↓，故答案为：2Ag++SO 2﹣=Ag SO ↓； （4）题目中有多处暗示我们还原性，比如（3）中的沉淀可以使酸性高锰酸钾褪色，第二空，实
2 3 3 2 3 3 2 3
（2）①依据反应Cu+和稀硫酸反应铜和铜离子，若沉淀中含有Cu+，加入稀硫酸会发生歧化反应生 验结论要紧扣实验目的，根据题目，我们探究的是 Na SO 溶液和不同金属的硫酸盐溶液反应，
2 3
成铜单质，实验现象是有红色固体生成， 所以得到结论：盐溶液间反应的多样性与两种盐溶液中阴、阳离子的性质和反应条件有关．
故答案为：析出红色固体； 故答案为：还原性、水解呈碱性；两种盐溶液中阴、阳离子的性质有关．
② a．分析实验流程可知实验原理为 2Cu2++4I﹣=2CuI+I 、I +SO 2﹣+H O=SO 2﹣+2I﹣+2H+、SO 2﹣ 【点评】本题考查化学实验方案的分析、评价和设计．主要是离子检验和实验过程的理解应用，
2 2 3 2 4 4
+Ba2+=BaSO ↓，根据BaSO 沉淀可知，加入的试剂为含 Ba2+的化合物，可以选用BaCl 溶液，考 题目难度较大．
4 4 2
虑沉淀A没有BaSO ，因此应在酸性环境中．
3
故答案为：HCl和BaCl 溶液；
2
b．由白色沉淀A可知之前所取上层清液中有SO 2﹣，由加入KI生成白色沉淀可知棕黄色沉淀中含
4
有Cu2+，Cu2+和I﹣作用生成CuI白色沉淀，由加淀粉无现象说明上层清液中无I ，而Cu2+和I﹣反
2
应生成I ，因而推断生成的I 参与了其他反应，因而有还原剂SO 2﹣；
2 2 3
故答案为：棕黄色沉淀与KI溶液反应生成白色沉淀（CuI），证明含有Cu2+，白色沉淀A为硫酸钡，
证明含有SO 2﹣；
3
（3）①根据题意知实验Ⅲ的白色沉淀中无SO 2﹣，该白色沉淀既能溶于强酸，又能溶于强碱，还
4
可使酸性KMnO 溶液褪色，可以推测沉淀中含有Al3+和OH﹣，可使酸性KMnO 溶液褪色是因为
4 4
存在有还原性的亚硫酸根离子；
故答案为：Al3+、OH﹣；
