2023年高考上海化学卷综合(四)题

做真题，学化学，带你畅游化学知识海洋，掌握化学内在逻辑规律，满分高分不是梦。本题为化学实验题，考查点涉及离子方程式、氧化还原滴定、溶液中离子平衡等。综合运用物理和化学性质，解决新情境下的化学问题。

（四）本题18分

过氧化氢和盐酸的混合溶液可以刻蚀含铜的电路板。

39. 请写出用过氧化氢和盐酸刻蚀电路板时发生的离子反应方程式：           。

当反应一段时间后，随着溶液变蓝，气泡产生的速率加快，可能的原因是           。

含铜电路板也可以用 FeCl₃进行刻蚀，对刻蚀后的液体 (FeCl₃、FeCl₂和 CuCl₂) 进行处理以提取 FeCl₂·4H₂O、CuSO₄·5H₂O，流程如下:

40. 从滤液 A 中提取 FeCl₂·4H₂O 的操作为: 加入 Fe 粉后，先浓缩液至出现          ，趁热过滤，取溶液，          ，过滤、洗涤、干燥。

41. 检验溶液 B 中提取出的 Cu上粘附的Cl^-已经洗净的操作为：           ，制备 CuSO₄·5H₂O 时，将铜溶解于H₂SO₄、HNO₃的混酸中，此过程中产生的红棕色气体为         产物(选填“氧化”或“还原”)。

利用滴定法可测定所得CuSO₄·5H₂O的纯度，操作如下:

①取ag CuSO₄·5H₂O样品，加入足量 NH₄F-HF 溶液溶解(其中F^-用于防止 Fe³⁺干扰检验: Fe³⁺+6F^-=FeF₆^3-。

②滴加足量 KI溶液，发生反应 2Cu²⁺+4I^-=2CuI↓+I₂。

③再用 c mol·L^-1 Na₂S₂O₃标准溶液滴定，以淀粉溶液为指示剂，到达滴定终点时消耗硫代硫酸钠标准溶液 VmL。发生的反应为 I₂+2S₂O₃^2-=S₄O₆^2-+2I^-。

42. 已知 NH₄F 溶液呈酸性，则水解程度 NH₄⁺      F^-(填“＞”“ ＜”或“=”)，稀释后溶液中c(NH₃·H₂O)/c(HF)的值      (选填“增大”减小”或“不变”)。

43.接近滴定终点时，若向溶液中滴加 KSCN 溶液，会发现 Cul沉淀转化为 CuSCN，其沉淀转化的原因是           。

已知 Cul 能够吸附大量I₂，若不加 KSCN 溶液，则测得CuSO₄·5H₂O 的纯度         (选填“偏高”偏低”或“不变”)。

44.计算 CuSO₄·5H₂O的纯度：          。(请用含有 a、c、V的代数式表示).

解析和解答如下：

39. 刻蚀铜线路板，Cu被氧化，以Cu²⁺进入到溶液。H₂O₂具有较强的氧化性，作为氧化剂，被还原为H₂O。酸性介质(H⁺)与H₂O₂脱下的O^2-结合，增强H₂O₂的氧化性，促进反应发生。方程式如下：

Cu+H₂O₂+2H⁺=Cu²⁺+2H₂O

过渡金属离子(Fe²⁺、Cu²⁺、Mn²⁺等)可催化H₂O₂分解。

反应生成的Cu²⁺催化H₂O₂分解。

40. 考查蒸发浓缩，冷却结晶。不能蒸干。

出现结晶，立即趁热过滤，取滤液，降温结晶，过滤得到晶体、洗涤、干燥。

出现结晶，溶液已经处于饱和状态，不能等到出现大量结晶，否则稍微降温，立即全部结晶出来，H₂O以结晶水形式进入晶体，导致没有液体，无法转移，后续就过滤不出溶液了。生产上出现这种情况，会导致设备和管路严重堵塞，造成生产事故。

41. 考查Cl^-的检验。

取少量洗涤液于试管中，加入HNO₃酸化的AgNO₃溶液，若不变浑浊，则证明洗干净。

+5价NO₃^-被还原为+4价的红棕色NO₂，为还原产物。一定要弄清楚氧化还原的逻辑关系。

42. NH₄⁺水解产生H⁺，F^-水解产生OH^-，NH₄F溶液显酸性，说明NH₄⁺水解程度更高。

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正确答案增大，已经在同日公众号更正。

K_h(NH₄⁺)＞K_h(F^-)

NH₄⁺+H₂O=NH₃·H₂O+H⁺

K_h(NH₄⁺)=c(NH₃·H₂O)·c(H⁺)/c(NH₄⁺)

c(NH₃·H₂O)=c(NH₄⁺)·K_h(NH₄⁺)/c(H⁺)

F^-+H₂O=HF+OH^-

K_h(F^-)=c(HF)·c(OH^-)/c(F^-)

c(HF)=c(F^-)·K_h(F^-)/c(OH^-)

c(NH₃·H₂O)/c(HF)=K_h(NH₄⁺)/K_h(F^-)×c(NH₄⁺)·c(OH^-)÷[c(F^-)·c(H⁺)]=K_h(NH₄⁺)/K_h(F^-)×K_b(NH₃·H₂O)÷K_a(HF)

温度不变，各平衡常数不变。

c(NH₃·H₂O)/c(HF)不变。

43. K_sp(CuSCN)＜K_sp(CuI)

CuI+SCN^-⇌CuSCN+I^-

其平衡常数K

K=c(I^-)/c(SCN^-)=c(I^-)·c(Cu⁺)/[c(SCN^-)·c(Cu⁺)]=K_sp(CuI)/K_sp(CuSCN)＞1。平衡正向移动。

根据方程式系数关系：

2Cu²⁺~I₂~2S₂O₃^2-

CuI吸附I₂，导致消耗的S₂O₃^2-减少，进而计算得到的Cu²⁺减少，纯度偏低。

44. n(CuSO₄·5H₂O)=n(S₂O₃^2-)=cV×10^-3 mol

m(CuSO₄·5H₂O)=n(CuSO₄·5H₂O)·M(CuSO₄·5H₂O)=0.25cV g

纯度为：

m(CuSO₄·5H₂O)/a×100%=(25cV/a)%