10.(12分)近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储,过程如下:
(1)反应Ⅰ:2H2SO4(l)=2SO2(g)+2H2O(g)+O 2(g)+△H1=+551 kJ•mol﹣1
反应Ⅲ:S(s)+O2(g)=SO2(g)△H3=﹣297 kJ•mol﹣1
反应Ⅱ的热化学方程式: 。
(2)对反应Ⅱ,在某一投料比时,两种压强下,H2SO4在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如图所示,p2 p1(填“>”或“<”),得出该结论的理由是 。
(3)I﹣可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂,可能的催化过程如下,将ii补充完整。
i.SO2+4I﹣+4H+=S↓+2I2+2H2O
ii.I2+2H2O+ ═ + +2I﹣
(4)探究i、ii反应速率与SO2歧化反应速率的关系,实验如下:分别将18 mL SO2饱和溶液加入到2 mL下列试剂中,密闭放置观察现象,(已知:I2易溶解在KI溶液中)
序号ABCD
试剂组成0.4 mol•L﹣1 KIa mol•L﹣1 KI0.2 mol•L﹣1 H2SO40.2 mol•L﹣1 H2SO40.2 mol•L﹣1 KI0.0002 mol I2
实验现象溶液变黄,一段时间后出现浑浊溶液变黄,出现浑浊较A快无明显现象象溶液由棕褐色很快褪色,变成黄色,出现浑浊较A快
①B是A的对比实验,则a= 。
②比较A、B、C,可得出的结论是 。
③实验表明,SO2的歧化反应速率D>A.结合i,ii反应速率解释原因: 。
11.(16分)实验小组制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。
资料:K2FeO4为紫色固体,微溶于KOH溶液;具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生O2,在碱性溶液中较稳定。
(1)制备K2FeO4(夹持装置略)
①A为氯气发生装置。A中反应方程式是 (锰被还原为Mn2+)。
②将除杂装置B补充完整并标明所用试剂。
③C中得到紫色固体和溶液。C中Cl2发生的反应有3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH═2K2FeO4+6KCl+8H2O,另外还有 。
(2)探究K2FeO4的性质
①取C中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,得溶液a,经检验气体中含有Cl2,为证明是否K2FeO4氧化了Cl﹣而产生Cl2,设计以下方案:
方案Ⅰ取少量a,滴加KSCN溶液至过量,溶液呈红色
方案Ⅱ用KOH溶液充分洗涤C中所得固体,再用KOH溶液将K2FeO4溶出,得到紫色溶液b,取少量b,滴加盐酸,有Cl2产生。
i.由方案1中溶液变红可知a中含有 离子,但该离子的产生不能判断一定K2FeO4将Cl﹣氧化,还可能由 产生(用方程式表示)。
ii.方案Ⅱ可证明K2FeO4氧化了Cl﹣.用KOH溶液洗涤的目的是 。
②根据K2FeO4的制备实验得出:氧化性Cl2 FeO42﹣(填“>”或“<”),而方案Ⅱ实验表明,Cl2和FeO42﹣的氧化性强弱关系相反,原因是 。
③资料表明,酸性溶液中的氧化性FeO42﹣>MnO4﹣,验证实验如下:将溶液b滴入MnSO4和足量H2SO4的混合溶液中,振荡后溶液呈浅紫色,该现象能否证明氧化性FeO42﹣>MnO4﹣,若能,请说明理由;若不能,进一步设计实验方案,理由或方案: 。
北京市化学高考卷子参考答案与试题解析
一、选择题(共7小题,每小题6分,共42分.每题只有一个正确选项)
1.(6分)下列我国科技成果所涉及物质的应用中,发生的不是化学变化的是()
A.甲醇低温所制氢气用于新能源汽车B.氘、氚用作“人造太阳”核聚变燃料 C.偏二甲肼用作发射“天宫二号”的火箭燃料D.开采可燃冰,将其作为能源使用
A.A B.B C.C D.D
【考点】18:物理变化与化学变化的区别与联系.
【分析】一般来说,物质的熔点、状态发生改变,为物理变化,而生成新物质的变化属于化学变化,化学变化为原子的重新组合,物质的组成、结构和性质发生变化,但原子不会改变,以此解答该题。