2015 江苏卷 化学

（2分）“保护环境”是我国的基本国策．下列做法不应该提倡的是（　　）

（2分）下列有关氯元素及其化合物的表示正确的是（　　）

（2分）在 $\mathrm { C O } _ { 2 }$ 中， $\mathrm { M g }$ 燃烧生成 $\mathrm { M g O }$ 和C．下列说法正确的是（　　）

（2分）短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X 原子最外层有6个电子，Y是至今发现的非金属性最强的元素，Z 在周期表中处于周期序数等于族序数的位置，W的单质广泛用作半导体材料。下列叙述正确的是（　　）

（2分）常温下，下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是（　　）

（2分）下列实验操作正确的是（　　）

装置甲
装置乙

（2分）下列指定反应的离子方程式正确的是（　　）A．氯气溶于水： $\mathrm { C l } _ { 2 } \mathrm { + } \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O } { = } 2 \mathrm { H } ^ { + } \mathrm { + } \mathrm { C l } ^ { - } \mathrm { + } \mathrm { C l O }$ B． ${ \bf N a } _ { 2 } { \bf C O } _ { 3 }$ 溶液中 $\mathrm { C O } _ { 3 } { } ^ { 2 \cdot }$ 的水解： $\mathrm { C O _ { 3 } } ^ { 2 \cdot } + \mathrm { H _ { 2 } O } = \mathrm { H C O _ { 3 } } ^ { \cdot } + \mathrm { O H } ^ { - }$ C．酸性溶液中 $\mathrm { K I O } _ { 3 }$ 与KI反应生成 $\mathrm { I } _ { 2 } \colon ~ \mathrm { I O } _ { 3 } ^ { - } + \mathrm { I } ^ { - } + 6 \mathrm { H } ^ { + } = \mathrm { I } _ { 2 } + 3 \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O }$ D ${ \mathrm { N a H C O } } _ { 3 }$ 溶液中加足量 $\mathrm { B a } \ \left( \mathrm { O H } \right) \mathbf { \Omega } _ { 2 }$ 溶液： $\mathrm { H C O _ { 3 } ^ { - } + B a ^ { 2 + } + O H ^ { - } = B a C O _ { 3 } \downarrow + H _ { 2 } O }$

$$ \mathrm { C O } _ { 3 } { } ^ { 2 \cdot } $$

$$ { \mathrm { N a H C O } } _ { 3 } $$

$$ \mathrm { B a } \ \left( \mathrm { O H } \right) \mathbf { \Omega } _ { 2 } $$

$$ { \mathrm { B a C O } } _ { 3 } $$

（2分）一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是（　　）

催化剂

（4 分）在体积均为 1.0L 的恒容密闭容器中加入足量的相同的碳粉，再分别加入$0 . 1 { \mathrm { m o l C O } } _ { 2 }$ 和 $0 . 2 \mathrm { m o l C O } _ { 2 }$ ，在不同温度下反应 $\mathbf { C O } _ { 2 } \mathbf { \Sigma } ( \mathbf { g } ) + \mathbf { C } \mathbf { \Sigma } ( \mathbf { s } ) 2 \mathbf { C O } \mathbf { \Sigma } ( \mathbf { g } )$ 达到平衡，平衡时 $\mathrm { C O } _ { 2 }$ 的物质的量浓度c $( \mathrm { C O } _ { 2 } )$ 随温度的变化如图所示（图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上）。下列说法正确的是（　　）

（12 分）以磷石膏（主要成分 $\mathrm { C a S O _ { 4 } }$ ，杂质 $\mathrm { S i O } _ { 2 }$ ${ \bf A l } _ { 2 } { \bf O } _ { 3 }$ 等）为原料可制备轻质$\mathrm { C a C O } _ { 3 }$

$$ \mathrm { C O } _ { 2 } $$

$$ \mathrm { ~ \bf ~ c ~ } \left( \mathrm { S O } _ { 4 } { } ^ { 2 \mathrm { ~ - ~ } } \right) $$

$$ \mathsf { p H } > $$

11 时 $\mathrm { C a S O _ { 4 } }$ 转化的离子方程式为 $\mathrm { \underline { { { C a S O _ { 4 } + 2 N H _ { 3 } \bullet H _ { 2 } O + C O _ { 2 } } } } \underline { { { = C a C O _ { 3 } + 2 N H _ { 4 } \mathrm { { ^ + + S O _ { 4 } } } } } } }$ ﹣$\pm \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { Q }$ 或 $\mathrm { C a S O _ { 4 } + C O _ { 3 } } ^ { 2 \cdot } - \mathrm { C a C O _ { 3 } } + \mathrm { S O _ { 4 } } ^ { 2 } -$ ^﹣　；能提高其转化速率的措施有　AC　（填序号）

A．搅拌浆料 B．加热浆料至 $1 0 0 ^ { \circ } \mathrm { C C }$ ．增大氨水浓度 D．减小 $\mathrm { C O } _ { 2 }$ 通入速率

（2）当清液 $\mathsf { p H }$ 接近 6.5 时，过滤并洗涤固体．滤液中物质的量浓度最大的两种阴离子为 ${ \underline { { \mathrm { S O } _ { 4 - } } } } ^ { 2 }$ ^﹣　和 $\underline { { \mathrm { H C O } _ { 3 _ { - } } } }$ ^﹣　（填化学式）；检验洗涤是否完全的方法是　取少量最后一次的洗涤过滤液于试管中，向其中滴加盐酸酸化的氯化钡溶液，若不产生白色沉淀，则表明已洗涤完全

（3）在敞口容器中，用 $\mathrm { N H } _ { 4 } \mathrm { C l }$ 溶液浸取高温煅烧的固体，随着浸取液温度上升，溶液中 $\mathrm { ~ c ~ } \left( \mathrm { C a } ^ { 2 + } \right)$ ）增大的原因是　浸取液温度上升，溶液中氢离子浓度增大，促进固体中钙离子浸出

（12 分）软锰矿（主要成分 $\mathbf { M n O } _ { 2 }$ ，杂质金属元素 Fe、Al、Mg 等）的水悬浊液与烟气中 $\mathrm { S O } _ { 2 }$ 反应可制备 $\mathrm { M n S O } _ { 4 } { \bullet } \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O }$ ，反应的化学方程式为： $\mathrm { M n O } _ { 2 } { + } \mathrm { S O } _ { 2 } { = } \mathrm { M n S O } _ { 4 }$

（1）质量为 $1 7 . 4 0 \mathrm { g }$ 纯净 $\mathbf { M n O } _ { 2 }$ 最多能氧化　4.48 L（标准状况） ${ \mathrm { S O } } _ { 2 }$

（2）已知： $\mathrm { K _ { s p } [ A l \ ( O H ) \Sigma _ { 3 } ] = } 1 \times 1 0 ^ { - 3 3 }$ $\mathrm { K _ { s p } [ F e \ ( { O H } ) \ _ { 3 } ] = } 3 \times 1 0 ^ { - 3 9 }$ $\mathrm { p H } { = } 7 . 1$ 时 Mn$\left( \mathrm { O H } \right) _ { 2 }$ 开始沉淀．室温下，除去 $\mathrm { M n S O _ { 4 } }$ 溶液中的 $\mathrm { F e } ^ { 3 + } , \mathrm { A l } ^ { 3 + }$ （使其浓度小于 $1 \times 1 0 ^ { - 6 } \mathrm { m o l }$ •L^﹣1），需调节溶液 $\mathsf { p H }$ 范围为 $5 . 0 { \leqslant } \mathfrak { p H } { < } 7 . 1$

（3）如图可以看出，从 $\mathrm { M n S O _ { 4 } }$ 和 $\mathrm { M g S O _ { 4 } }$ 混合溶液中结晶 $\mathrm { M n S O } _ { 4 } { \bullet } \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O }$ 晶体，需控制结晶温度范围为　高于60℃

（4）准确称取 $0 . 1 7 1 0 { \bf g } \mathrm { M n S O } _ { 4 } { \bf \bullet } \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O }$ 样品置于锥形瓶中，加入适量 ${ \mathrm { H } } _ { 3 } { \mathrm { P O } } _ { 4 }$ 和 $\mathrm { N H } _ { 4 } \mathrm { N O } _ { 3 }$ 溶液，加热使 $\mathrm { M n } ^ { 2 \dag }$ ⁺全部氧化成 $\mathrm { M n } ^ { 3 + }$ ，用 $\mathbf { c } \mathbf { \Lambda } ( \mathrm { F e } ^ { 2 + } ) \mathbf { \Lambda } = \mathbf { 0 } . 0 5 0 0 \mathrm { m o l } { \bullet \mathrm { L } ^ { - 1 } }$ 的标准溶液滴定至终点（滴定过程中 $\mathrm { M n } ^ { 3 + }$ 被还原为 $\mathrm { M n } ^ { 2 + }$ ），消耗 $\mathrm { F e } ^ { 2 + }$ 溶液 20.00mL．计算 $\mathrm { M n S O } _ { 4 } { \bullet } \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O }$ 样品的纯度（请给出计算过程）

（15 分）实验室用图所示装置制备 KClO 溶液，并通过 KClO 溶液与 $\mathrm { F e } \ \left( \mathrm { N O } _ { 3 } \right)$ ₃溶液的反应制备高效水处理剂 ${ \mathrm { K } } _ { 2 } { \mathrm { F e O } } _ { 4 }$ ．已知 ${ \mathrm { K } } _ { 2 } { \mathrm { F e O } } _ { 4 }$ 具有下列性质①可溶于水、微溶于浓KOH 溶液，②在 $0 ^ { \circ } C - 5 ^ { \circ } C$ 、强碱性溶液中比较稳定， $\textcircled{3}$ 在 $\mathrm { F e } ^ { 3 + }$ 和Fe（OH）₃催化作用下发生分解，④在酸性至弱碱性条件下，能与水反应生成 $\mathrm { F e } \ \left( \mathrm { O H } \right) \mathbf { \Omega } _ { 3 }$ 和 ${ { \mathrm O } _ { 2 } }$

（1）装置 A 中 ${ \mathrm { K M n O } } _ { 4 }$ 与盐酸反应生成 $\mathrm { M n C l } _ { 2 }$ 和 $\mathrm { C l } _ { 2 }$ ，其离子方程式为 $2 \mathrm { M n O } _ { 4 } \bar { - }$ $+ 1 6 \mathrm { H } ^ { + } + 1 0 \mathrm { C l } ^ { - } = 2 \mathrm { M n } ^ { 2 + } + 5 \mathrm { C l } _ { 2 } \uparrow + 8 \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O }$ ，将制备的 $\mathrm { C l } _ { 2 }$ 通过装置 B 可除去　HCl　（填化学式）

（2） $\mathrm { C l } _ { 2 }$ 和KOH 在较高温度下反应生成 $\mathrm { K C l O } _ { 3 }$ ，在不改变KOH 溶液的浓度和体积的条件下，控制反应在 $0 ^ { \circ } C { \sim } 5 ^ { \circ } C$ 进行，实验中可采取的措施是　缓慢滴加盐酸、装置C用冰水浴中

（3）制备 ${ \mathrm { K } } _ { 2 } { \mathrm { F e O } } _ { 4 }$ 时，KClO饱和溶液与 $\mathrm { F e } \ \left( \mathrm { N O } _ { 3 } \right) _ { 3 }$ 饱和溶液的混合方式为　在搅拌下，将 $\mathrm { F e } ~ ( \mathrm { N O } _ { 3 } )$ 饱和溶液缓慢滴加到KClO 饱和溶液中

（4）提纯 ${ \mathrm { K } } _ { 2 } { \mathrm { F e O } } _ { 4 }$ 粗产品[含有 $\mathrm { F e ~ O H } ) _ { 3 } . \mathrm { K C l }$ 等杂质]的实验方案为：将一定量的 ${ \mathrm { K } } _ { 2 } { \mathrm { F e O } } _ { 4 }$ 粗产品溶于冷的 $3 \mathrm { m o l } { \cdot } \mathrm { L } ^ { - 1 } \mathrm { K O H }$ 溶液中，　用砂芯漏斗过滤，将滤液置于冰水浴中，向滤液中加入饱和的 KOH 溶液，再用砂芯漏斗过滤，晶体用乙醇洗涤 2﹣3 次后，在真空干燥箱中干燥　（实验中须使用的试剂有：饱和KOH 溶液，乙醇；除常用仪器外须使用

的仪器有：砂芯漏斗，真空干燥箱）

（12分）下列反应曾用于检测司机是否酒后驾驶： $2 \mathrm { C r } _ { 2 } \mathrm { O } _ { 7 } { } ^ { 2 - } + 3 \mathrm { C H } _ { 3 } \mathrm { C H } _ { 2 } \mathrm { O H } + 1 6 \mathrm { H } ^ { + } + 1 3 \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O }$ ${ } 4 [ \mathrm { C r \ ( \ H _ { 2 } O ) \Sigma _ { 6 } ] ^ { 3 + } } + 3 \mathrm { C H _ { 3 } C O O H }$

（1） $\mathrm { C r } ^ { 3 + }$ 基态核外电子排布式为 $\mathrm { 1 s ^ { 2 } 2 s ^ { 2 } 2 p ^ { 6 } 3 s ^ { 2 } 3 p ^ { 6 } 3 d ^ { 3 } }$ ；配合物 $\mathrm { [ C r ~ ~ { ~ ( ~ H _ { 2 } O ) ~ _ { \delta } } ] ^ { 3 + } }$ 中，与$\mathrm { C r ^ { 3 \cdot + } }$ 形成配位键的原子是　O　（填元素符号）

（2） $\mathrm { C H } _ { 3 } \mathrm { C O O H }$ 中 C 原子轨道杂化类型为 $\mathsf { s p } ^ { 3 }$ 和 $\mathsf { s p } ^ { 2 }$ $\mathrm { 1 m o l } \mathrm { C H _ { 3 } C O O H }$ 分子中含有σ键的数目为　7mol或 $7 \times 6 . 0 2 \times 1 0 ^ { 2 3 }$

③与 $\mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O }$ 互为等电子体的一种阳离子为 $\mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { F } ^ { + }$ （填化学式）； $\mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O }$ 与 $\mathrm { C H } _ { 3 } \mathrm { C H } _ { 3 } \mathrm { O H }$ 可以任意比例互溶，除因为它们都是极性分子外，还因为 $\underline { { \mathrm { H } } } _ { 2 } \underline { { \mathrm { O } } }$ 与 $\mathrm { C H } _ { 3 } \mathrm { C H } _ { 2 } \mathrm { O H }$ 之间可以形成氢键

实验室以苯甲醛为原料制备间溴苯甲醛（实验装置见图，相关物质的沸点见附表）．其实验步骤为：

步骤1：将三颈瓶中的一定配比的无水 $\mathrm { \ A l C l } _ { 3 }$ 、1，2﹣二氯乙烷和苯甲醛充分混合后，升温至 $6 0 ^ { \circ } \mathrm { C }$ ，缓慢滴加经 ${ \mathrm { H } } _ { 2 } { \mathrm { S O } } _ { 4 }$ 干燥过的液溴，保温反应一段时间，冷却

步骤 2：将反应混合物缓慢加入一定量的稀盐酸中，搅拌、静置、分液．有机相用$1 0 \% \mathrm { N a H C O } _ { 3 }$ 溶液洗涤

步骤3：经洗涤的有机相加入适量无水 $\mathrm { M g } \mathrm { S O } _ { 4 }$ 固体，放置一段时间后过滤

步骤4：减压蒸馏有机相，收集相应馏 pts