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文檔簡介
陜西省西安市第八中學(xué)2023-2024學(xué)年高三第一次調(diào)研測試化學(xué)試卷注意事項(xiàng)1.考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。2.試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上,在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答;第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3.考試結(jié)束后,考生須將試卷和答題卡放在桌面上,待監(jiān)考員收回。一、選擇題(共包括22個小題。每小題均只有一個符合題意的選項(xiàng))1、下列說法不正確的是()A.某化合物在熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電,則該物質(zhì)屬于離子化合物B.金屬鈉與水反應(yīng)過程中,既有共價鍵的斷裂,也有共價鍵的形成C.硅單質(zhì)與硫單質(zhì)熔化時所克服微粒間作用力相同D.CO2和NCl3中,每個原子的最外層都具有8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)2、某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室模擬用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制備堿式硫酸鋁[A12(SO4)x(OH)6-2x]溶液,并用于煙氣脫硫研究,相關(guān)過程如下:下列說法錯誤的是A.濾渣I、II的主要成分分別為SiO2、CaSO4B.若將pH調(diào)為4,則可能導(dǎo)致溶液中鋁元素的含量降低C.吸收煙氣后的溶液中含有的離子多于5種D.完全熱分解放出的SO2量等于吸收的SO2量3、下列有關(guān)電解質(zhì)溶液的說法正確的是()A.向0.1mol·L-1CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中減小B.將CH3COONa溶液從20℃升溫至30℃,溶液中增大C.向氨水中加入鹽酸至中性,溶液中<1D.向AgCl、AgBr的飽和溶液中加入少量AgNO3,溶液中不變4、X、Y、Z、W四種短周期元素的原子序數(shù)依次增大,原子最外層電子數(shù)之和為13,X的原子半徑比Y的小,X與W同主族,Z的族序數(shù)是其周期數(shù)的3倍,下列說法中正確的是A.四種元素簡單離子的半徑:X<Y<Z<WB.X與Y形成的離子化合物中既含離子鍵又含共價鍵C.離子化合物W2Z2中陰陽離子數(shù)之比為1:1D.只含X、Y、Z三種元素的化合物一定是共價化合物5、下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)原理或?qū)嶒?yàn)操作正確的是()A.用pH試紙測量Ca(ClO)2溶液的pHB.向稀鹽酸中加入鋅粒,將生成的氣體通過NaOH溶液,制取并純化氫氣C.向NaBr溶液中滴入少量氯水和四氯化碳,振蕩、靜置,溶液下層呈橙紅色,說明Br﹣還原性強(qiáng)于Cl﹣D.稱取K2SO4固體0.174g,放入100mL容量瓶中,加水溶解并稀釋至刻度,可配制濃度為0.010mol/L的K2SO4溶液6、t℃時,已知PdI2在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示,下列說法正確的是()A.在t℃時PdI2的Ksp=7.0×10-9B.圖中a點(diǎn)是飽和溶液,b、d兩點(diǎn)對應(yīng)的溶液都是不飽和溶液C.向a點(diǎn)的溶液中加入少量NaI固體,溶液由a點(diǎn)向c點(diǎn)方向移動D.要使d點(diǎn)移動到b點(diǎn)可以降低溫度7、下列說法正確的是A.CH3Cl(g)+Cl2(g)CH2Cl2(l)+HCl(g)能自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)的ΔH>0B.室溫下,稀釋0.1mol·L?1NH4Cl溶液,溶液中增大C.反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0達(dá)平衡后,降低溫度,正反應(yīng)速率增大、逆反應(yīng)速率減小,平衡向正反應(yīng)方向移動D.向硫酸鋇懸濁液中加入足量飽和Na2CO3溶液,振蕩、過濾、洗滌,向沉淀中加入鹽酸有氣體產(chǎn)生,說明Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3)8、以Fe3O4/Pd為催化材料,利用電化學(xué)原理實(shí)現(xiàn)H2消除酸性廢水中的,其反應(yīng)過程如圖所示[已知Fe3O4中Fe元素化合價為+2、+3價,分別表示為Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)]。下列說法錯誤的是A.處理的電極反應(yīng)為2NO2-+8H++6e-=N2↑+4H2OB.Fe(Ⅱ)與Fe(Ⅲ)的相互轉(zhuǎn)化起到了傳遞電子的作用C.用該法處理后,水體的pH降低D.消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下6.72LH2,理論上可處理含NO2-4.6mg·L-1的廢水2m39、對于下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)的解釋,不合理的是選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)事實(shí)解釋A加熱蒸干MgSO4溶液能得到MgSO4固體;加熱蒸干MgCl2溶液得不到MgCl2固體H2SO4不易揮發(fā),HCl易揮發(fā)B電解CuCl2溶液陰極得到Cu;電解NaCl溶液,陰極得不到Na得電子能力:Cu2+>Na+>H+C濃HNO3能氧化NO;稀HNO3不能氧化NOHNO3濃度越大,氧化性越強(qiáng)D鈉與水反應(yīng)劇烈;鈉與乙醇反應(yīng)平緩羥基中氫的活潑性:H2O>C2H5OHA.A B.B C.C D.D10、實(shí)驗(yàn)是化學(xué)研究的基礎(chǔ)。關(guān)于下列各實(shí)驗(yàn)裝置圖的敘述中正確的是()A.裝置①常用于分離互不相溶的液態(tài)混合物B.裝置②可用于吸收氨氣,且能防止倒吸C.用裝置③不可以完成“噴泉”實(shí)驗(yàn)D.用裝置④稀釋濃硫酸和銅反應(yīng)冷卻后的混合液11、阿伏加德羅常數(shù)約為6.02×1023mol-1,下列敘述正確的是A.2.24LCO2中含有的原子數(shù)為0.3×6.02×1023B.0.1L3mol·L-1的NH4NO3溶液中含有的NH4+數(shù)目為0.3×6.02×1023C.5.6g鐵粉與硝酸反應(yīng)失去的電子數(shù)一定為0.3×6.02×1023D.4.5gSiO2晶體中含有的硅氧鍵數(shù)目為0.3×6.02×102312、短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,W的簡單氫化物是一種情潔能源,X的氧化物是形成酸雨的主要物質(zhì)之一,Y是非金屬性最強(qiáng)的元素,Z的原子半徑是所有短周期金屬元素中最大的。下列說法不正確的是A.W與Y兩種元素既可以形成共價化合物,又可以形成離子化合物B.Y的簡單氫化物的熱穩(wěn)定性比W的強(qiáng)C.Z的簡單離子與Y的簡單離子均是10電子微粒D.Z的最高價氧化物的水化物和X的簡單氫化物的水化物均呈堿性13、水處理在工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中意義重大,處理方法很多,其中離子交換法最為簡單快捷,如圖是凈化過程原理。有關(guān)說法中正確的是()A.經(jīng)過陽離子交換樹脂后,水中陽離子的總數(shù)未發(fā)生變化B.通過陽離子交換樹脂時,H+則被交換到水中C.通過凈化處理后,水的導(dǎo)電性不變D.陽離子樹脂填充段存在反應(yīng)H++OH-=H2O14、根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象所得到的結(jié)論正確的是選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論A向苯酚濁液中加入Na2CO3溶液溶液變澄清酸性:苯酚>碳酸B向20%蔗糖溶液中加入少量稀硫酸,加熱;再加入銀氨溶液并水浴加熱未出現(xiàn)銀鏡蔗糖未水解C向2支盛有2mL相同濃度銀氨溶液的試管中,分別加入2滴相同濃度的NaCl和NaI溶液一支無明顯現(xiàn)象,另一支產(chǎn)生黃色沉淀相同條件下,AgI比AgCl的溶解度小DC2H5OH與濃硫酸170℃共熱,制得的氣體通入酸性KMnO4溶液KMnO4溶液褪色乙烯能被KMnO4氧化A.A B.B C.C D.D15、下列說法正確的是()A.新戊烷的系統(tǒng)命名法名稱為2﹣二甲基丙烷B.可以用氫氣除去乙烷中的乙烯C.己烷中加溴水振蕩,光照一段時間后液體呈無色,說明己烷和溴發(fā)生了取代反應(yīng)D.苯中加溴的四氯化碳溶液振蕩后,溶液分層,上層呈橙紅色16、氫氧熔融碳酸鹽燃料電池是一種高溫電池(600﹣700℃),具有效率高、噪音低、無污染等優(yōu)點(diǎn)。氫氧熔融碳酸鹽燃料電池的工作原理如圖所示。下列說法正確的是()A.電池工作時,熔融碳酸鹽只起到導(dǎo)電的作用B.負(fù)極反應(yīng)式為H2﹣2e﹣+CO32﹣═CO2+H2OC.電子流向是:電極a﹣負(fù)載﹣電極b﹣熔融碳酸鹽﹣電極aD.電池工作時,外電路中流過0.2mol電子,消耗3.2gO217、下列說法錯誤的是A.取用固體時動作一定要輕B.蒸餾提純乙醇的實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)將溫度計(jì)水銀球置于被加熱的酒精中C.容量瓶、滴定管、分液漏斗等儀器在使用之前都必須檢漏D.量取5.2mL硫酸銅溶液用到的儀器有10mL量筒、膠頭滴管18、已知常溫下,Ka1(H2CO3)=4.3×10-7,
Ka2(H2CO3)=5.6×10-11。某二元酸H2R及其鈉鹽的溶液中,H2R、HR-、R2-三者的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溶液pH變化關(guān)系如圖所示,下列敘述錯誤的是()A.在pH=4.3的溶液中:3c(R2-)=c(Na+)+c(H+)-c(OH-)B.等體積、等濃度的NaOH溶液與H2R溶液混合后,此溶液中水的電離程度比純水小C.在pH=3的溶液中存在=10-3D.向Na2CO3溶液中加入少量H2R溶液,發(fā)生反應(yīng):CO32-+H2R=HCO3-+HR-19、下列說法正確的是A.氫氧燃料電池放電時化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能B.反應(yīng)4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s)常溫下可自發(fā)進(jìn)行,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)C.3molH2與1molN2混合反應(yīng)生成NH3,轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目小于6×6.02×1023D.在酶催化淀粉水解反應(yīng)中,溫度越高淀粉水解速率越快20、A、B、C、D、E、F為原子序數(shù)依次遞增的六種短周期主族元素,A的單質(zhì)是最理想的燃料。C原子次外層電子數(shù)是最外層的1/3,E與C同主族,下列說法不正確的是A.元素D與A一定形成共價化合物B.元素B可能與元素A形成多種共價化合物C.F最高價氧化物對應(yīng)水化物定是一種強(qiáng)酸D.若元素D是非金屬元素,則D的單質(zhì)可能是良好的半導(dǎo)體材料21、已知NA是阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法不正確的是A.4.6g14CO2與N218O的混合物中所含中子數(shù)為2.4NAB.將0.1molCH3COONa溶于稀醋酸中使溶液呈中性,溶液中CH3COO-數(shù)目等于0.1NAC.1molHI被氧化為I2時轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為NAD.常溫下電解飽和食鹽水,當(dāng)溶液pH由7變?yōu)?3時,電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.1NA22、在氧氣中灼燒0.44gS和Fe組成的化合物,使其中的S全部轉(zhuǎn)化成H2SO4,這些H2SO4可用20mL0.5mol/L的NaOH溶液完全中和,則原化合物中S的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為()A.18% B.46% C.53% D.36%二、非選擇題(共84分)23、(14分)有研究人員在體外實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)藥物瑞德西韋對新冠病毒有明顯抑制作用。E是合成瑞德西韋的中間體,其合成路線如下:回答下列問題:(1)W的化學(xué)名稱為____;反應(yīng)①的反應(yīng)類型為____(2)A中含氧官能團(tuán)的名稱為____。(3)寫出反應(yīng)⑦的化學(xué)方程式_____(4)滿足下列條件的B的同分異構(gòu)體有____種(不包括立體異構(gòu))。①苯的二取代物且苯環(huán)上含有硝基;②可以發(fā)生水解反應(yīng)。上述同分異構(gòu)體中核磁共振氫譜為3:2:2的結(jié)構(gòu)簡式為____________(5)有機(jī)物中手性碳(已知與4個不同的原子或原子團(tuán)相連的碳原子稱為手性碳)有___個。結(jié)合題給信息和已學(xué)知識,設(shè)計(jì)由苯甲醇為原料制備的合成路線_______(無機(jī)試劑任選)。24、(12分)暗紅色固體X由三種常見的元素組成(式量為412),不溶于水,微熱易分解,高溫爆炸。己知:氣體B在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為1.25g.L-1,混合氣體通過CuSO4,CuSO4固體變?yōu)樗{(lán)色。請回答以下問題:(1)寫出A的電子式____________。(2)寫出生成白色沉淀D的化學(xué)方程式________________________。(3)固體X可由A與過量氣體C的濃溶液反應(yīng)生成,其離子方程式為_________________(4)有人提出氣體C在加熱條件下與Fe2O3反應(yīng),經(jīng)研究固體產(chǎn)物中不含+3價的鐵元素,請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案檢驗(yàn)固體產(chǎn)物中可能的成分(限用化學(xué)方法)________________________25、(12分)某小組同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn),研究亞鐵鹽與H2O2溶液的反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)Ⅰ:試劑:酸化的0.5mol·L-1FeSO4溶液(pH=0.2),5%H2O2溶液(pH=5)操作現(xiàn)象取2mL上述FeSO4溶液于試管中,加入5滴5%H2O2溶液溶液立即變?yōu)樽攸S色,稍后,產(chǎn)生氣泡。測得反應(yīng)后溶液pH=0.9向反應(yīng)后的溶液中加入KSCN溶液溶液變紅(1)上述實(shí)驗(yàn)中H2O2溶液與FeSO4溶液反應(yīng)的離子方程式是__。(2)產(chǎn)生氣泡的原因是__。(3)某同學(xué)認(rèn)為,根據(jù)“溶液變紅”不能說明FeSO4與H2O2發(fā)生了反應(yīng),又補(bǔ)充了實(shí)驗(yàn)II證實(shí)了該反應(yīng)發(fā)生。實(shí)驗(yàn)II的方案和現(xiàn)象是__。實(shí)驗(yàn)III:試劑:未酸化的0.5mol·L-1FeSO4溶液(pH=3),5%H2O2溶液(pH=5)操作現(xiàn)象取2mL5%H2O2溶液于試管中,加入5滴上述FeSO4溶液溶液立即變?yōu)樽攸S色,產(chǎn)生大量氣泡,并放熱,反應(yīng)混合物顏色加深且有渾濁。測得反應(yīng)后溶液pH=1.4(4)將上述混合物分離,得到棕黃色沉淀和紅褐色膠體。取部分棕黃色沉淀洗凈,加4mol·L-1鹽酸,沉淀溶解得到黃色溶液。初步判斷該沉淀中含有Fe2O3,經(jīng)檢驗(yàn)還含有SO42-。①檢驗(yàn)棕黃色沉淀中SO42-的方法是______。②結(jié)合方程式解釋實(shí)驗(yàn)III中溶液pH降低的原因______。實(shí)驗(yàn)IV:用FeCl2溶液替代FeSO4溶液,其余操作與實(shí)驗(yàn)III相同,除了產(chǎn)生與III相同的現(xiàn)象外,還生成刺激性氣味氣體,該氣體能使?jié)駶櫟乃{(lán)色石蕊試紙變紅但不褪色。(5)將反應(yīng)得到的混合物過濾,得到黃色沉淀。將黃色沉淀洗凈,加稀鹽酸,沉淀不溶解。經(jīng)檢驗(yàn)沉淀中n(Fe):n(Cl)=1:1,寫出生成黃色沉淀的化學(xué)方程式___。(6)由以上實(shí)驗(yàn)可知,亞鐵鹽與H2O2反應(yīng)的現(xiàn)象與______(至少寫兩點(diǎn))有關(guān)。26、(10分)EDTA(乙二胺四乙酸)是一種能與Ca2+、Mg2+等結(jié)合的螯合劑。某高三研究性學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室制備EDTA,并用其測定某地下水的硬度。制備EDTA的實(shí)驗(yàn)步驟如下:步驟1:稱取94.5g(1.0mol)ClCH2COOH于1000mL三頸燒瓶中(如圖),慢慢加入50%Na2CO3溶液,至不再產(chǎn)生無色氣泡;步驟2:加入15.6g(0.26mol)H2NCH2CH2NH2,搖勻,放置片刻,加入2.0mol/LNaOH溶液90mL,加水至總體積為600mL左右,溫度計(jì)50℃加熱2h;步驟3:冷卻后倒入燒杯中,加入活性炭脫色,攪拌、靜置、過濾。用鹽酸調(diào)節(jié)濾液至pH=1,有白色沉淀生成,抽濾,干燥,制得EDTA。測地下水硬度:取地下水樣品25.00mL進(jìn)行預(yù)處理后,用EDTA進(jìn)行檢測。實(shí)驗(yàn)中涉及的反應(yīng)有M2+(金屬離子)+Y4-(EDTA)=MY2-;M2+(金屬離子)+EBT(鉻黑T,藍(lán)色)==MEBT(酒紅色);MEBT+Y4-(EDTA)=MY2-+EBT(鉻黑T)。請回答下列問題:(1)步驟1中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________。(2)儀器Q的名稱是____________,冷卻水從接口_______流出(填“x”或“y”)(3)用NaOH固體配制上述NaOH溶液,配制時使用的儀器有天平、燒杯、玻璃棒、______和_______,需要稱量NaOH固體的質(zhì)量為______。(4)測定溶液pH的方法是___________。(5)將處理后的水樣轉(zhuǎn)移到錐形瓶中,加入氨水-氯化銨緩沖溶液調(diào)節(jié)pH為10,滴加幾滴鉻黑T溶液,用0.0100mol·L-1EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定。①確認(rèn)達(dá)到滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是____________。②滴定終點(diǎn)時共消耗EDTA溶液15.0mL,則該地下水的硬度=____________(水硬度的表示方法是將水中的Ca2+和Mg2+都看作Ca2+,并將其折算成CaO的質(zhì)量,通常把1L水中含有10mgCaO稱為1度)③若實(shí)驗(yàn)時裝有EDTA標(biāo)準(zhǔn)液的滴定管只用蒸餾水洗滌而未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗,則測定結(jié)果將_____(填“偏大“偏小”或“無影響”)。27、(12分)圖中是在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行氨氣快速制備與性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)的組合裝置,部分固定裝置未畫出。(1)在組裝好裝置后,若要檢驗(yàn)A~E裝置的氣密性,其操作是:首先______________,打開彈簧夾1,在E中裝入水,然后微熱A,觀察到E中有氣泡冒出,移開酒精燈,E中導(dǎo)管有水柱形成,說明裝置氣密性良好。(2)裝置B中盛放的試劑是______________________。(3)點(diǎn)燃C處酒精燈,關(guān)閉彈簧夾2,打開彈簧夾1,從分液漏斗放出濃氨水至浸沒燒瓶中固體后,關(guān)閉分液漏斗活塞,稍等片刻,裝置C中黑色固體逐漸變紅,裝置E中溶液里出現(xiàn)大量氣泡,同時產(chǎn)生_____________(填現(xiàn)象)。從E中逸出液面的氣體可以直接排入空氣,寫出C中反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______。(4)當(dāng)C中固體全部變紅色后,關(guān)閉彈簧夾1,慢慢移開酒精燈,待冷卻后,稱量C中固體質(zhì)量,若反應(yīng)前固體質(zhì)量為16g,反應(yīng)后固體質(zhì)量減少2.4g,通過計(jì)算確定該固體產(chǎn)物的化學(xué)式:______。(5)在關(guān)閉彈簧夾1后,打開彈簧夾2,殘余氣體進(jìn)入F中,很快發(fā)現(xiàn)裝置F中產(chǎn)生白煙,同時發(fā)現(xiàn)G中溶液迅速倒吸流入F中。寫出產(chǎn)生白煙的化學(xué)方程式:_____。28、(14分)近年來,隨著人類社會的快速發(fā)展,環(huán)境污染日益嚴(yán)重,而環(huán)境污染中的很多問題是由于氮磷富集化引起的,所以如何降低水體中的氮磷含量問題受到廣泛關(guān)注。目前有兩種較為有效的氨氮廢水處理方法。I.化學(xué)沉淀法利用了Mg2+與PO43-與氨氮生成MgNH4PO4?6H2O沉淀以達(dá)到去除氨氮的效果。已知:磷在pH=8-10時主要存在形式為HPO42-Ksp(MgNH4PO4?6H2O)=2.5×10-13(1)請寫出pH=8時,化學(xué)沉淀法去除NH4+的離子方程式為_。(2)氨氮去除率與含磷微粒濃度隨pH變化如圖1所示,已知:Ksp[Mg3(PO4)2]=6.3×10-26,請解釋pH>10時氨氮去除率隨pH變化的原因:__。II.光催化法(3)光催化降解過程中形成的羥基自由基(·OH)和超氧離子(·O2-)具有光催化能力,催化原理如圖2所示。請寫出NO3-轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)的電極反應(yīng)式:__。(4)經(jīng)過上述反應(yīng)后,仍有NH4+殘留,探究其去除條件。①溫度對氨氮去除率影響如圖3所示。溫度升高,氨氮去除率變化的可能原因是:__;__(請寫出兩條)。②選取TiO2作為催化劑,已知:TiO2在酸性條件下帶正電,堿性條件下帶負(fù)電。請?jiān)趫D4中畫出pH=5時,氨氮去除率變化曲線_____。(5)為測定處理后廢水中(含少量游離酸)殘留NH4+濃度,可選用甲醛-滴定法進(jìn)行測定。取20mL的處理后水樣,以酚酞為指示劑,用0.0100mol/LNaOH滴定至酚酞變紅,此時溶液中游離酸被完全消耗,記下消耗NaOH的體積V1mL;然后另取同樣體積水樣,加入甲醛,再加入2-3滴酚酞指示劑,靜置5min,發(fā)生反應(yīng):6HCHO+4NH4+=(CH2)6N4H+?+6H2O+3H+,繼續(xù)用NaOH滴定,發(fā)生反應(yīng):(CH2)6N4H++OH-=(CH2)6N4+H2O;H++OH-=H2O。滴定至終點(diǎn),記錄消耗NaOH的體積V2mL,水樣中殘留NH4+濃度為__mol/L。29、(10分)用納米Fe/Ni復(fù)合材料能去除污染水體的NO3?,Ni不參與反應(yīng)。離子在材料表面的活性位點(diǎn)吸附后發(fā)生反應(yīng),活性位點(diǎn)被其他附著物占據(jù)會導(dǎo)致速率減慢(NH4+無法占據(jù)活性位點(diǎn))。反應(yīng)過程如圖所示:(1)酸性環(huán)境中,納米Fe/Ni去除NO3?分兩步,將步驟ii補(bǔ)充完整:ⅰ.NO3?+Fe+2H+=NO2?+Fe2++H2Oⅱ.□+□+□H+=□Fe2++□+□______(2)初始pH=2.0的廢液反應(yīng)15min后,出現(xiàn)大量白色絮狀物,過濾后很快變成紅褐色,結(jié)合化學(xué)用語解釋整個變化過程的原因_________。(3)水體初始pH會影響反應(yīng)速率,不同pH的硝酸鹽溶液與納米Fe/Ni反應(yīng)時,溶液中隨時間的變化如圖1所示。(注:c0(NO3?)為初始時NO3?的濃度。)①為達(dá)到最高去除率,應(yīng)調(diào)水體的初始pH=______。②t<15min,pH=2.0的溶液反應(yīng)速率最快,t>15min,其反應(yīng)速率迅速降低,原因分別是_______。(4)總氮量指溶液中自由移動的所有含氮微粒濃度之和,納米Fe/Ni處理某濃度硝酸鹽溶液時,隨時間的變化如圖2所示。40min時總氮量較初始時下降,可能的原因是_____。(5)利用電解無害化處理水體中的NO3?,最終生成N2逸出。其裝置及轉(zhuǎn)化圖如圖所示:①陰極的電極反應(yīng)式為___________。②生成N2的離子方程式為_________。
參考答案一、選擇題(共包括22個小題。每小題均只有一個符合題意的選項(xiàng))1、C【解析】
A.熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物中含有自由移動陰陽離子,說明該化合物由陰陽離子構(gòu)成,則為離子化合物,故A正確;B.Na和水反應(yīng)方程式為2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,反應(yīng)中水中的共價鍵斷裂,氫氣分子中有共價鍵生成,所有反應(yīng)過程中有共價鍵斷裂和形成,故B正確;C.Si是原子晶體、S是分子晶體,熔化時前者破壞共價鍵、后者破壞分子間作用力,所有二者熔化時破壞作用力不同,故C錯誤;D.中心原子化合價的絕對值+該原子最外層電子數(shù)=8時,該分子中所有原子都達(dá)到8電子結(jié)構(gòu),但是氫化物除外,二氧化碳中C元素化合價絕對值+其最外層電子數(shù)=4+4=8,NCl3中N元素化合價絕對值+其最外層電子數(shù)=3+5=8,所有兩種分子中所有原子都達(dá)到8電子結(jié)構(gòu),故D正確。故選C。【點(diǎn)睛】明確物質(zhì)構(gòu)成微粒及微粒之間作用力是解本題關(guān)鍵,注意C選項(xiàng)中Si和S晶體類型區(qū)別。2、D【解析】
A.粉煤灰與稀硫酸混合發(fā)生反應(yīng):Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O,而SiO2不與稀硫酸反應(yīng),故濾渣I的主要成分為SiO2;濾液中含Al2(SO4)3,加入碳酸鈣粉末后調(diào)節(jié)pH=3.6,發(fā)生反應(yīng)CaCO3+H2SO4=CaSO4+CO2↑+H2O,因CaSO4微溶,故濾渣II的成分為CaSO4,A項(xiàng)正確;B.將pH調(diào)為4,溶液中會有部分的鋁離子會與氫氧根離子反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀,可能導(dǎo)致溶液中鋁元素的含量降低,B項(xiàng)正確;C.吸收液中本身含有H+、Al3+、OH-、SO42-,吸收SO2以后會生成SO32-,部分SO32-會發(fā)生水解生成HSO3-,溶液中含有的離子多于5種,C項(xiàng)正確;D.SO2被吸收后生成SO32-,SO32-不穩(wěn)定,被空氣氧化為SO42-,因此完全熱分解放出的SO2量會小于吸收的SO2量,D項(xiàng)錯誤;答案選D。3、D【解析】
A.向0.1mol·L-1CH3COOH溶液中加入少量水,促進(jìn)電離,但醋酸根離子濃度減小,電離常數(shù)不變,溶液中增大,A錯誤;B.將CH3COONa溶液從20℃升溫至30℃,促進(jìn)水解,水解常數(shù)增大,溶液中減小,B錯誤;C.向氨水中加入鹽酸至中性,根據(jù)電荷守恒可知c(NH4+)=c(Cl-),則溶液中,C錯誤;D.向AgCl、AgBr的飽和溶液中加入少量AgNO3,溶液中=Ksp(AgCl)/Ksp(AgBr),溫度不變,溶度積常數(shù)不變,則比值不變,D正確;答案選D。4、B【解析】
由題知,Z是氧元素;若X是第二周期元素,則不能同時滿足“原子序數(shù)依次增大”和“X的原子半徑比Y的小”,故X是氫元素,則W是鈉元素;結(jié)合最外層電子數(shù)之和為13知,Y是氮元素。【詳解】A.簡單離子的半徑,即X<W<Z<Y,A項(xiàng)錯誤;B.NH4H中既含離子鍵又含共價鍵,B項(xiàng)正確;C.過氧化鈉中陰陽離子數(shù)之比為1:2,C項(xiàng)錯誤;D.只含H、N、O三種元素的化合物可能是共價化合物,如硝酸;也可能是離子化合物,如硝酸銨,D項(xiàng)錯誤。答案選B。5、C【解析】
A.Ca(ClO)2溶液具有漂白性,可使pH試紙褪色,應(yīng)選pH計(jì)測定,故A錯誤;B.NaOH可吸收揮發(fā)的HCl,氫氣中混有水蒸氣,還需濃硫酸干燥純化氫氣,故B錯誤;C.由操作和現(xiàn)象可知,氯氣與NaBr反應(yīng)生成溴,則Br﹣還原性強(qiáng)于Cl﹣,故C正確;D.不能在容量瓶中溶解固體,應(yīng)在燒杯中溶解、冷卻后轉(zhuǎn)移到容量瓶中定容,故D錯誤;故選:C。6、C【解析】
A.在t℃時PdI2的Ksp=7.0×10-5×(1×10-4)2=7×10-13,故A錯誤;B.圖中a點(diǎn)是飽和溶液,b變?yōu)閍鉛離子的濃度增大,即b點(diǎn)不是飽和溶液,d變?yōu)閍點(diǎn)要減小碘離子的濃度,說明d點(diǎn)是飽和溶液,故B錯誤;C.向a點(diǎn)的溶液中加入少量NaI固體,即向溶液中引入碘離子,碘離子濃度增大,PdI2的溶解平衡向生成沉淀的方向移動,鉛離子濃度減小,溶液由a點(diǎn)向c點(diǎn)方向移動,故C正確;D.沉淀溶解的過程為斷鍵過程,要吸熱,即正反應(yīng)沉淀溶解過程吸熱,要使d點(diǎn)移動到b點(diǎn),即使飽和溶液變?yōu)椴伙柡腿芤?,降低溫度,溶解平衡向放熱的方向移動,即生成沉淀的方向移動,仍為飽和溶液,故D錯誤。答案選C。7、B【解析】
A.反應(yīng)CH3Cl(g)+Cl2(g)CH2Cl2(l)+HCl(g)是熵減的反應(yīng),該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,根據(jù)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的判據(jù)可知ΔH?TΔS<0,所以該反應(yīng)的ΔH<0,A項(xiàng)錯誤;B.氯化銨溶液中銨根離子水解,所以溶液顯酸性,加水稀釋促進(jìn)銨根離子的水解,溶液中增大,B項(xiàng)正確;C.反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0達(dá)平衡后,降低溫度,正、逆反應(yīng)速率均減小,但逆反應(yīng)速率減小的幅度更大,平衡向正反應(yīng)方向移動,C項(xiàng)錯誤;D.BaSO4飽和溶液中加入飽和Na2CO3溶液發(fā)生沉淀轉(zhuǎn)化,是因?yàn)樘妓岣x子濃度大,和鋇離子濃度乘積大于其溶度積常數(shù),因而才有BaCO3沉淀生成,不能得出Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3),D項(xiàng)錯誤;答案選B。8、C【解析】
A.根據(jù)圖示,處理得到電子轉(zhuǎn)化為氮?dú)?,電極反應(yīng)為2NO2-+8H++6e-=N2↑+4H2O,故A正確;B.Fe(Ⅲ)得電子生成Fe(Ⅱ),F(xiàn)e(Ⅱ)失電子生成Fe(Ⅲ),則Fe(Ⅱ)與Fe(Ⅲ)的相互轉(zhuǎn)化起到了傳遞電子的作用,故B正確;C.根據(jù)圖示,總反應(yīng)方程式可知:2H++2NO2?+3H2N2+4H2O,所以用該法處理后水體的pH升高,故C錯誤;D.根據(jù)C項(xiàng)的總反應(yīng)2H++2NO2?+3H2N2+4H2O,消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下6.72LH2即為=0.3mol,理論上可處理NO2-的物質(zhì)的量=×0.3mol=0.2mol,可處理含4.6mg·L-1NO2-廢水的體積==2×103L=2m3,故D正確;答案選C。9、B【解析】
A、硫酸鎂溶液中:Mg2++2H2OMg(OH)2+2H+,鹽類水解是吸熱反應(yīng),升高溫度,促進(jìn)水解,但硫酸屬于難揮發(fā)性酸,因此加熱蒸干得到的是MgSO4;氯化鎂溶液:MgCl2+2H2OMg(OH)2+2HCl,加熱促進(jìn)水解,HCl易揮發(fā),加熱促進(jìn)HCl的揮發(fā),更加促進(jìn)反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,因此加熱蒸干得到的是Mg(OH)2或MgO,解釋合理,故A說法正確;B、根據(jù)電解原理,電解CuCl2溶液,陰極上發(fā)生Cu2++2e-=Cu,說明Cu2+得電子能力大于H+,電解NaCl溶液,陰極上發(fā)生2H++2e-=H2↑,說明H+得電子能力強(qiáng)于Na+,得電子能力強(qiáng)弱是Cu2+>H+>Na+,因此解釋不合理,故B說法錯誤;C、濃硝酸能氧化NO,而稀硝酸不能氧化NO,說明濃硝酸的氧化性強(qiáng)于稀硝酸,即硝酸濃度越大,氧化性越強(qiáng),解釋合理,故C說法正確;D、鈉與乙醇反應(yīng)平緩,鈉與水反應(yīng)劇烈,說明羥基中氫的活性:CH3CH2OH<H2O,解釋合理,故D說法正確。答案選B。10、D【解析】
A、該裝置為蒸餾裝置,互溶的液體根據(jù)其沸點(diǎn)不同采用蒸餾的方法分離,互不相溶的液體采用分液的方法分離,故A錯誤;B、氨氣極易溶于水,有緩沖裝置的能防止倒吸,該裝置中苯?jīng)]有緩沖作用,所以不能防止倒吸,故B錯誤;C、氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng),可以形成壓強(qiáng)差,從而形成噴泉實(shí)驗(yàn),故C錯誤;D、濃硫酸溶于水放出大量熱,且濃硫酸的密度大于水,稀釋時需要將濃硫酸緩緩加入水中,圖示操作合理,所以D選項(xiàng)是正確的;
綜上所述,本題應(yīng)選D。11、D【解析】
A.未指明氣體所處的外界條件,不能確定CO2的物質(zhì)的量,因此不能確定其中含有的原子數(shù)目,A錯誤;B.硝酸銨是強(qiáng)酸弱堿鹽,在溶液中NH4+發(fā)生水解反應(yīng)而消耗,所以0.1L3mol·L-1的NH4NO3溶液中含有的NH4+數(shù)目小于0.3×6.02×1023,B錯誤;C.5.6gFe的物質(zhì)的量是0.1mol,二者發(fā)生反應(yīng),若鐵過量,則反應(yīng)生成Fe2+,5.6gFe失去0.2×6.02×1023個電子,若硝酸足量,則5.6gFe失去0.3×6.02×1023,因此二者的相對物質(zhì)的量多少不能確定,不能判斷轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量,C錯誤;D.在SiO2晶體中每個Si原子與相鄰的4個O原子形成4個Si-O鍵,4.5g二氧化硅的物質(zhì)的量是0.075mol,則其中含有的Si-O共價鍵數(shù)目為0.075mol×4×6.02×1023/mol=0.3×6.02×1023,D正確;故合理選項(xiàng)是D。12、A【解析】
短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,W的簡單氫化物是一種情潔能源,則W為C元素;Y是非金屬性最強(qiáng)的元素,則Y是F元素;X的氧化物是形成酸雨的主要物質(zhì)之一,則X為N元素;Z的原子半徑是所有短周期金屬元素中最大的,則Z是Na元素?!驹斀狻緼項(xiàng)、W為C元素,Y是F元素,兩種元素只能形成共價化合物CF4,故A錯誤;B項(xiàng)、元素非金屬性越強(qiáng),氫化物穩(wěn)定性越強(qiáng),F(xiàn)元素非金屬性強(qiáng)于C元素,則氟化氫的穩(wěn)定性強(qiáng)于甲烷,故B正確;C項(xiàng)、Na+與F—的電子層結(jié)構(gòu)與Ne原子相同,均是10電子微粒,故C正確;D項(xiàng)、NaOH是強(qiáng)堿,水溶液呈堿性,NH3溶于水得到氨水溶液,溶液呈堿性,故D正確。故選A?!军c(diǎn)睛】本題考查原子結(jié)構(gòu)與元素周期律,側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查,注意元素化合物知識的應(yīng)用,把握原子結(jié)構(gòu)、元素的位置、原子序數(shù)來推斷元素為解答的關(guān)鍵。13、B【解析】
從圖中可以看出,在陽離子交換柱段,自來水中的Ca2+、Na+、Mg2+與陽離子交換樹脂中的H+發(fā)生交換,Ca2+、Na+、Mg2+進(jìn)入陽離子交換樹脂中,樹脂中的H+進(jìn)入水中;在陰離子交換柱段,NO3-、Cl-、SO42-進(jìn)入陰離子交換樹脂中,樹脂中的OH-進(jìn)入水中,與水中的H+反應(yīng)生成H2O?!驹斀狻緼.經(jīng)過陽離子交換樹脂后,依據(jù)電荷守恒,水中陽離子的總數(shù)增多,A不正確;B.通過陽離子交換樹脂時,水中的Ca2+、Na+、Mg2+與陽離子交換樹脂中的H+發(fā)生交換,H+則被交換到水中,B正確;C.通過凈化處理后,水的導(dǎo)電性減弱,C不正確;D.陰離子樹脂填充段存在反應(yīng)H++OH-=H2O,D不正確;故選B。14、C【解析】
A.苯酚濁液中滴加Na2CO3溶液,反應(yīng)生成苯酚鈉、碳酸氫鈉,可知苯酚的酸性比碳酸的酸性弱,A項(xiàng)錯誤;B.做銀鏡反應(yīng)加入銀氨溶液前,要先中和水解的硫酸,B項(xiàng)錯誤;C.相同濃度銀氨溶液的試管中,分別加入2滴相同濃度的NaCl和NaI溶液,出現(xiàn)黃色沉淀,說明生成碘化銀沉淀,說明Ksp(AgI)<Ksp(AgCl),C項(xiàng)正確;D.反應(yīng)中可能生成其他的還原性氣體使KMnO4溶液褪色,驗(yàn)證乙烯能被KMnO4氧化前要先除雜,D項(xiàng)錯誤;答案選C。15、C【解析】
A.新戊烷的系統(tǒng)命名法名稱為2,2﹣二甲基丙烷,故A錯誤;B.用氫氣除去乙烷中的乙烯,除去乙烯的同時會引入氫氣雜質(zhì),故B錯誤;C.己烷中加溴水振蕩,光照一段時間后液體呈無色,說明己烷和溴發(fā)生了取代反應(yīng)得到的產(chǎn)物鹵代烴沒有顏色,故C正確;D.苯中加溴的四氯化碳溶液振蕩后,溶液分層,下層是密度大的溶有溴單質(zhì)的四氯化碳層,故D錯誤。故選C。16、B【解析】
原電池工作時,H2失電子在負(fù)極反應(yīng),負(fù)極反應(yīng)為H2+CO32--2e-=H2O+CO2,正極上為氧氣得電子生成CO32-,則正極的電極反應(yīng)為O2+2CO2+4e-=2CO32-?!驹斀狻緼.分析可知電池工作時,熔融碳酸鹽起到導(dǎo)電的作用,和氫離子結(jié)合生成二氧化碳,二氧化碳在正極生成碳酸根離子循環(huán)使用,故A錯誤;B.原電池工作時,H2失電子在負(fù)極反應(yīng),負(fù)極反應(yīng)為H2+CO32﹣﹣2e﹣=H2O+CO2,故B正確;C,電池工作時,電子從負(fù)極電極a﹣負(fù)載﹣電極b,電子不能通過熔融碳酸鹽重新回到電極a,故C錯誤;D.電極反應(yīng)中電子守恒正極的電極反應(yīng)為O2+2CO2+4e﹣=2CO32﹣,電池工作時,外電路中流過0.2mol電子,反應(yīng)氧氣0.05mol,消耗O2質(zhì)量=0.05mol×32g/mol=1.6g,故D錯誤;故選:B。17、B【解析】
本題考查化學(xué)實(shí)驗(yàn),意在考查對實(shí)驗(yàn)基本操作的理解。【詳解】A.NH4NO3固體受熱或撞擊易爆炸,因此取用固體NH4NO3時動作一定要輕,故不選A;B.蒸餾提純乙醇的實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)將溫度計(jì)水銀球置于蒸餾燒瓶支管口處,故選B;C.容量瓶、滴定管,分液漏斗等帶活塞的儀器在使用之前都必須檢漏,故不選C;D.要量取5.2mL硫酸銅溶液,應(yīng)選擇10mL規(guī)格的量筒,向量筒內(nèi)加液時,先用傾倒法加液到接近刻度線,再改用膠頭滴管加液到刻度線,故用到的儀器是10mL量筒和膠頭滴管,故不選D;答案:B18、D【解析】
A.據(jù)圖可知在pH=4.3的溶液中,c(R2-)=c(HR-),溶液中電荷守恒為:2c(R2-)+c(HR-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),所以3c(HR-)=c(Na+)+c(H+)-c(OH-),故A正確;B.等體積、等濃度的NaOH溶液與H2R溶液混合后,此時反應(yīng)生成NaHR,據(jù)圖可知該溶液呈酸性,說明HR-的電離程度大于HR-的水解程度,HR-電離抑制水的電離,所以此溶液中水的電離程度比純水小,故B正確;C.,當(dāng)溶液pH=1.3時,c(H2R)=c(HR-),則Kh2==10-12.7,溶液的pH=4.3時,c(R2-)=c(HR-),則Ka2==10-4.3,所以=10-3,故C正確;D.由H2R的電離常數(shù)Ka2大于H2CO3的Ka2,即酸性:HR->HCO3-,所以向Na2CO3溶液中加入少量H2R溶液,發(fā)生反應(yīng):2CO32-+H2R=2HCO3-+R2-,故D錯誤;故答案為D。【點(diǎn)睛】選項(xiàng)C為難點(diǎn),注意對所給比值進(jìn)行變換轉(zhuǎn)化為與平衡常數(shù)有關(guān)的式子;選項(xiàng)D為易錯點(diǎn),要注意H2R少量,且酸性:HR->HCO3-,所有溶液中不可能有HR-,氫離子全部被碳酸根結(jié)合。19、C【解析】
A項(xiàng),氫氧燃料電池放電時化學(xué)能不能全部轉(zhuǎn)化為電能,理論上能量轉(zhuǎn)化率高達(dá)85%~90%,A項(xiàng)錯誤;B項(xiàng),反應(yīng)4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)的ΔS0,該反應(yīng)常溫下可自發(fā)進(jìn)行,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),B項(xiàng)錯誤;C項(xiàng),N2與H2的反應(yīng)為可逆反應(yīng),3molH2與1molN2混合反應(yīng)生成NH3,轉(zhuǎn)移電子數(shù)小于6mol,轉(zhuǎn)移電子數(shù)小于66.021023,C項(xiàng)正確;D項(xiàng),酶是一類具有催化作用的蛋白質(zhì),酶的催化作用具有的特點(diǎn)是:條件溫和、不需加熱,具有高度的專一性、高效催化作用,溫度越高酶會發(fā)生變性,催化活性降低,淀粉水解速率減慢,D項(xiàng)錯誤;答案選C?!军c(diǎn)睛】本題考查燃料電池中能量的轉(zhuǎn)化、化學(xué)反應(yīng)自發(fā)性的判斷、可逆的氧化還原反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子數(shù)的計(jì)算、蛋白質(zhì)的變性和酶的催化特點(diǎn)。弄清化學(xué)反應(yīng)中能量的轉(zhuǎn)化、化學(xué)反應(yīng)自發(fā)性的判據(jù)、可逆反應(yīng)的特點(diǎn)、蛋白質(zhì)的性質(zhì)和酶催化的特點(diǎn)是解題的關(guān)鍵。20、A【解析】
A的單質(zhì)是最理想的燃料,A是H元素。C原子次外層電子數(shù)是最外層的1/3,說明C只能是第二周期的元素即C是O元素;E與C同主族,E是S元素;F是原子序數(shù)大于S的主族元素,F(xiàn)是Cl元素;B可能是Li、Be、B、C、N幾種元素中的一種,D可能是F、Na、Mg、Al、Si、P中的一種?!驹斀狻緼.若元素D是Na,Na與H形成的化合物NaH是離子化合物,故A錯誤;B.C、N與H元素都能形成多種共價化合物,如CH4、C2H6,NH3、N2H4等,故B正確;C.F是Cl元素,最高價氧化物對應(yīng)水化物是HClO4,HClO4是強(qiáng)酸,故C正確;D.若元素D是Si元素,Si單質(zhì)是良好的半導(dǎo)體材料,故D正確;選A。21、D【解析】
A.14CO2和N218O的摩爾質(zhì)量均為46g/mol,故4.6g混合物的物質(zhì)的量為0.1mol,且二者均含有24個中子,故0.1mol此混合物中含中子數(shù)為2.4NA個,故A正確;B.將0.1molCH3COONa溶于稀醋酸中使溶液呈中性,根據(jù)電荷守恒有:n(CH3COO-)+n(OH?)=n(Na+)+n(H+),而由于溶液顯中性,故n(OH?)=n(H+),則有n(CH3COO-)=n(Na+)=0.1mol,溶液中CH3COO-數(shù)目等于0.1NA,故B正確;C.I元素的化合價由-1價升高為0價,則1molHI被氧化為I2時轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為1mol×1NA=NA,故C正確;D.溶液體積不明確,故溶液中放電的氫離子的物質(zhì)的量無法計(jì)算,則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)無法計(jì)算,故D錯誤;故選D?!军c(diǎn)睛】D項(xiàng)是學(xué)生們的易錯點(diǎn),學(xué)生們往往不細(xì)心,直接認(rèn)為溶液是1L并進(jìn)行計(jì)算,這種錯誤只要多加留意,認(rèn)真審題即可避免;22、D【解析】
n(NaOH)=0.02L×0.50mol/L=0.01mol,由反應(yīng)的關(guān)系式SO2~H2SO4~2NaOH可知,n(SO2)=0.005mol,則硫和鐵組成的化合物中含有0.005molS,m(S)=0.005mol×32g/mol=0.16g,則ω(S)=×100%=36%,答案選D。二、非選擇題(共84分)23、氨基乙酸取代反應(yīng)硝基和羥基++H2O82【解析】
根據(jù)流程圖,A()和發(fā)生取代反應(yīng)生成B(),B和磷酸在加熱條件下發(fā)生取代生成C,C在一定條件下轉(zhuǎn)化為,中的一個氯原子被取代轉(zhuǎn)化為D;X與HCN發(fā)生加成反應(yīng)生成Y,Y和氨氣在一定條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成Z,Z在酸性條件下水解得到W,D和R在一定條件下反應(yīng)生成E,根據(jù)E和D的結(jié)構(gòu)簡式,可推出R的結(jié)構(gòu)簡式為,由此可知W和在濃硫酸加熱條件下發(fā)生酯化反應(yīng)生成R,據(jù)此分析解答?!驹斀狻?1)W的結(jié)構(gòu)簡式為,結(jié)構(gòu)中有羧基和氨基,化學(xué)名稱為氨基乙酸;根據(jù)分析,反應(yīng)①為A()和發(fā)生取代反應(yīng)生成B(),反應(yīng)類型為取代反應(yīng);(2)A的結(jié)構(gòu)簡式為,含氧官能團(tuán)的名稱為硝基和羥基;(3)根據(jù)分析,反應(yīng)⑦為W和在濃硫酸加熱條件下發(fā)生酯化反應(yīng)生成R,R的結(jié)構(gòu)簡式為,化學(xué)方程式++H2O;(4)B的結(jié)構(gòu)簡式為,①苯的二取代物且苯環(huán)上含有硝基;②可以發(fā)生水解反應(yīng),說明另一個取代基為酯基,該酯基的結(jié)構(gòu)可為-OOCCH3或-COOCH3或-CH2OOCH,在苯環(huán)上與硝基分別有鄰間對三種位置,分別為:、、、、、、、、,除去自身外結(jié)構(gòu)外,共有8種;上述同分異構(gòu)體中核磁共振氫譜為3:2:2,說明分子中含有三種不同環(huán)境的氫原子且個數(shù)比為3:2:2,則符合要求的結(jié)構(gòu)簡式為;(5)已知與4個不同的原子或原子團(tuán)相連的碳原子稱為手性碳,有機(jī)物中手性碳的位置為,有2個;的水解產(chǎn)物為,的結(jié)構(gòu)中的-COOH可由-CN酸性條件下水解得到,而與HCN發(fā)生加成反應(yīng)可生成,再結(jié)合苯甲醇催化氧化可得到苯甲醛,則合成路線為:。24、SO2+I2+BaCl2+2H2O=BaSO4↓+2HI+2HCl3I2+5NH3·H2O=NI3·NH3+3NH4++3I-+5H2O取固體產(chǎn)物少許,溶于足量的硫酸銅溶液,充分反應(yīng)后,若有紅色固體出現(xiàn),證明有鐵,過濾所得的濾渣溶于稀鹽酸,滴加硫氰化鉀溶液無現(xiàn)象,再滴加氯水,若溶液呈紅色,則證明還有氧化亞鐵?!窘馕觥?/p>
氣體B在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為1.25g.L-1,則其摩爾質(zhì)量為22.4L/mol×1.25g.L-1=28g/mol,為氮?dú)?。混合氣體通過CuSO4,CuSO4固體變?yōu)樗{(lán)色,說明混合氣體中含有水蒸氣和氮?dú)?。根?jù)前后氣體的體積變化分析,無色氣體C為氨氣。紫黑色固體A應(yīng)為碘單質(zhì),能與二氧化硫和氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀,所以白色沉淀6.99克為硫酸鋇沉淀,即0.03mol,通過電子計(jì)算碘單質(zhì)的物質(zhì)的量為0.03mol,氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為0.01mol,氨氣的物質(zhì)的量為0.02mol,計(jì)算三種物質(zhì)的質(zhì)量和為8.24克,正好是固體X的質(zhì)量,所以X的化學(xué)式為NI3·NH3?!驹斀狻浚?)A為碘單質(zhì),電子式為:;(2)碘單質(zhì)和二氧化硫和氯化鋇和水反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和碘化氫和鹽酸,方程式為:SO2+I2+BaCl2+2H2O=BaSO4↓+2HI+2HCl;(3)固體X可由碘與過量氣體氨氣的濃溶液反應(yīng)生成,離子方程式為:3I2+5NH3·H2O=NI3·NH3+3NH4++3I-+5H2O;(4)固體產(chǎn)物中不含+3價的鐵元素,所以反應(yīng)后可能產(chǎn)生鐵或氧化亞鐵,利用鐵和硫酸銅反應(yīng)置換出紅色固體銅檢驗(yàn)是否有鐵,氧化亞鐵的檢驗(yàn)可以利用鐵離子遇到硫氰化鉀顯紅色的性質(zhì)進(jìn)行,故實(shí)驗(yàn)操作為:取固體產(chǎn)物少許,溶于足量的硫酸銅溶液,充分反應(yīng)后,若有紅色固體出現(xiàn),證明有鐵,過濾所得的濾渣溶于稀鹽酸,滴加硫氰化鉀溶液無現(xiàn)象,再滴加氯水,若溶液呈紅色,則證明還有氧化亞鐵。25、2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O反應(yīng)生成的Fe3+催化下H2O2分解生成O2取2mL上述FeSO4溶液于試管中,加入5滴pH=5的H2SO4溶液,然后向反應(yīng)后的溶液中加入KSCN溶液,溶液不變紅取加入鹽酸后的黃色溶液少許于試管中,加入BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,說明棕黃色沉淀中含有SO42-2Fe2++4H2O+H2O2=2Fe(OH)3(膠體)+4H+,F(xiàn)e2+氧化的產(chǎn)物Fe3+發(fā)生了水解生成H+使pH下降6nFeCl2+3nH2O2=2(Fe2O3?FeCl3)n+6nHCl↑pH、陰離子種類、溫度、反應(yīng)物用量【解析】
(1)H2O2溶液與FeSO4溶液反應(yīng),從“溶液立即變?yōu)樽攸S色”、“反應(yīng)后的溶液中加入KSCN溶液,溶液變紅”、“稍后,產(chǎn)生氣泡”,可推出反應(yīng)生成Fe3+;從“反應(yīng)后溶液pH=0.9”,可推出反應(yīng)消耗H+,由此可寫出離子方程式。(2)反應(yīng)生成的Fe3+,對H2O2的分解有催化作用,由此可解釋產(chǎn)生氣泡的原因。(3)某同學(xué)認(rèn)為,根據(jù)“溶液變紅”不能說明FeSO4與H2O2發(fā)生了反應(yīng),那么他的意思是空氣中的溶解氧也能將Fe2+氧化,所以我們需要做一個不加H2O2的實(shí)驗(yàn),由此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。(4)①棕黃色沉淀為Fe2O3,對SO42-的檢驗(yàn)不產(chǎn)生干擾,所以檢驗(yàn)SO42-的方法與常規(guī)方法相同。②如果僅是H2O2氧化Fe2+,需消耗H+,現(xiàn)在pH減小,說明生成了H+,此H+應(yīng)來自Fe3+的水解,由此可結(jié)合方程式解釋實(shí)驗(yàn)III中溶液pH降低的原因。(5)由實(shí)驗(yàn)IV可知,除得到黃色沉淀外,還有HCl生成。經(jīng)檢驗(yàn)沉淀中n(Fe):n(Cl)=1:1,則沉淀應(yīng)為(Fe2O3?FeCl3)n,由此可寫出生成黃色沉淀的化學(xué)方程式。(6)以上實(shí)驗(yàn),分別探究了pH、陰離子種類、溫度、反應(yīng)物用量等對Fe2+與H2O2反應(yīng)現(xiàn)象的影響,由此可得出與亞鐵鹽與H2O2反應(yīng)的現(xiàn)象有關(guān)的因素?!驹斀狻?1)在酸性條件下,H2O2溶液與FeSO4溶液反應(yīng),生成Fe3+和H2O,反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O。答案為:2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O;(2)反應(yīng)生成的Fe3+,對H2O2的分解有催化作用,由此可解釋產(chǎn)生氣泡的原因是在反應(yīng)生成的Fe3+催化下H2O2分解生成O2。答案為:在反應(yīng)生成的Fe3+催化下H2O2分解生成O2;(3)既然某同學(xué)懷疑空氣中的溶解氧也可能將Fe2+氧化,只需做一個不加H2O2的實(shí)驗(yàn),由此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案為取2mL上述FeSO4溶液于試管中,加入5滴pH=5的H2SO4溶液,然后向反應(yīng)后的溶液中加入KSCN溶液,溶液不變紅。答案為:取2mL上述FeSO4溶液于試管中,加入5滴pH=5的H2SO4溶液,然后向反應(yīng)后的溶液中加入KSCN溶液,溶液不變紅;(4)①Fe2O3的存在,對SO42-的檢驗(yàn)不產(chǎn)生干擾,所以檢驗(yàn)SO42-的方法為取加入鹽酸后的黃色溶液少許于試管中,加入BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,說明棕黃色沉淀中含有SO42-。答案為:取加入鹽酸后的黃色溶液少許于試管中,加入BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,說明棕黃色沉淀中含有SO42-;②如果僅是H2O2氧化Fe2+,需消耗H+,現(xiàn)pH減小,說明生成了H+,此H+應(yīng)來自Fe3+的水解,由此得出實(shí)驗(yàn)III中溶液pH降低的原因是2Fe2++4H2O+H2O2=2Fe(OH)3(膠體)+4H+,F(xiàn)e2+氧化的產(chǎn)物Fe3+發(fā)生了水解生成H+使pH下降。答案為:2Fe2++4H2O+H2O2=2Fe(OH)3(膠體)+4H+,F(xiàn)e2+氧化的產(chǎn)物Fe3+發(fā)生了水解生成H+使pH下降;(5)由實(shí)驗(yàn)IV可知,除得到黃色沉淀外,還有HCl生成。經(jīng)檢驗(yàn)沉淀中n(Fe):n(Cl)=1:1,則沉淀應(yīng)為(Fe2O3?FeCl3)n,由此得出生成黃色沉淀的化學(xué)方程式為6nFeCl2+3nH2O2==2(Fe2O3?FeCl3)n+6nHCl↑。答案為:6nFeCl2+3nH2O2==2(Fe2O3?FeCl3)n+6nHCl↑;(6)總結(jié)以上實(shí)驗(yàn)分別探究的因素,由此可得出與反應(yīng)現(xiàn)象有關(guān)的因素為:pH、陰離子種類、溫度、反應(yīng)物用量。答案為:pH、陰離子種類、溫度、反應(yīng)物用量?!军c(diǎn)睛】H2O2溶液與FeSO4溶液混合,反應(yīng)生成Fe3+,OH-等,如果提供酸性環(huán)境,則OH-最后轉(zhuǎn)化為H2O;如果溶液的酸性不強(qiáng),則會生成Fe(OH)3沉淀。反應(yīng)生成的Fe3+對H2O2的分解起催化作用,同時反應(yīng)放熱,又會促進(jìn)Fe3+的水解,從而生成Fe(OH)3膠體,也會造成Fe(OH)3的分解,從而生成Fe2O3,且導(dǎo)致溶液的酸性增強(qiáng)。26、2ClCH2COOH+CO32-=2ClCH2COO-+CO2↑+H2O(球形)冷凝管x膠頭滴管100mL容量瓶8.0g取一塊pH試紙放到干燥的表面皿上,用干燥的玻璃棒蘸取待測溶液滴在pH試紙中部,待試紙變色后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較滴入最后一滴EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液,溶液由酒紅色變?yōu)樗{(lán)色,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色33.6度偏大【解析】
(1)根據(jù)強(qiáng)酸制弱酸的原理書寫反應(yīng)的離子方程式;(2)根據(jù)儀器結(jié)構(gòu)判斷儀器名稱,冷凝管中冷卻水應(yīng)從下口進(jìn)入,從上口流出;(3)實(shí)驗(yàn)中需要2.0mol/LNaOH溶液90mL,但是實(shí)驗(yàn)室沒有90mL的容量瓶,應(yīng)用100mL容量瓶,即應(yīng)配制100mLNaOH溶液,據(jù)此計(jì)算需要NaOH固體的質(zhì)量,再根據(jù)用NaOH固體配制NaOH溶液的實(shí)驗(yàn)步驟判斷所需儀器;(4)根據(jù)pH試紙的使用方法進(jìn)行解答;(5)①根據(jù)溶液顏色變色判斷滴定終點(diǎn),用EBT(鉻黑T,藍(lán)色)作為指示劑,結(jié)合已知反應(yīng)判斷滴定終點(diǎn)顏色的變化;②首先明確關(guān)系式n(M2+)~n(EDTA)~n(CaO),進(jìn)而計(jì)算1L水樣中CaO的質(zhì)量,再結(jié)合該地下水的硬度的表示方法進(jìn)行計(jì)算;③若實(shí)驗(yàn)時裝有EDTA標(biāo)準(zhǔn)液的滴定管只用蒸餾水洗滌而未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗,則使得EDTA標(biāo)準(zhǔn)液的濃度偏小,則滴定等量EDTA消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)液的體積偏大。【詳解】(1)已知ClCH2COOH與Na2CO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生無色氣泡,可知二者反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w,由強(qiáng)酸制弱酸的原理可知,反應(yīng)的離子方程式為2ClCH2COOH+CO32-=2ClCH2COO-+CO2↑+H2O,故答案為:2ClCH2COOH+CO32-=2ClCH2COO-+CO2↑+H2O;(2)儀器Q的名稱是(球形)冷凝管,冷卻水應(yīng)從下口進(jìn)入,從上口流出,故答案為:(球形)冷凝管;x;(3)實(shí)驗(yàn)中需要2.0mol/LNaOH溶液90mL,但是實(shí)驗(yàn)室沒有90mL的容量瓶,應(yīng)用100mL容量瓶,即應(yīng)配制100mLNaOH溶液,因此n(NaOH)=c(NaOH)V(NaOH)=2.0mol/L×0.1L=0.2mol,m(NaOH)=n(NaOH)M(NaOH)=0.2mol×40g/mol=8.0g,用NaOH固體配制NaOH溶液的實(shí)驗(yàn)步驟為計(jì)算、稱量、溶解、冷卻、移液、洗滌、定容、裝瓶,據(jù)此可知配制時使用的儀器除了天平、燒杯、玻璃棒外,還需要膠頭滴管和100mL容量瓶,故答案為:膠頭滴管;100mL容量瓶;8.0g;(4)測定溶液pH的方法是取一塊pH試紙放到干燥的表面皿上,用干燥的玻璃棒蘸取待測溶液滴在pH試紙中部,待試紙變色后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較,故答案為:取一塊pH試紙放到干燥的表面皿上,用干燥的玻璃棒蘸取待測溶液滴在pH試紙中部,待試紙變色后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較;(5)①根據(jù)已知反應(yīng)可知滴定前溶液為酒紅色,滴定結(jié)束后為藍(lán)色,所以滴定終點(diǎn)溶液的顏色變化為酒紅色變?yōu)樗{(lán)色,故答案為:滴入最后一滴EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液,溶液由酒紅色變?yōu)樗{(lán)色,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色;②用0.0100mol?L?1的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,滴定終點(diǎn)時共消耗EDTA溶液15.0mL,則n(M2+)=n(EDTA)=0.0100mol?L?1×15.0×10?3L=1.5×10?4mol,則25.00ml水中m(CaO)=nM=56g/mol×1.5×10?4mol=8.4mg,所以1L水中,通常把1L水中含有10mgCaO稱為1度,所以該地下水的硬度為,故答案為:33.6度;③若實(shí)驗(yàn)時裝有EDTA標(biāo)準(zhǔn)液的滴定管只用蒸餾水洗滌而未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗,則使得EDTA標(biāo)準(zhǔn)液的濃度偏小,則消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)液的體積偏大,會使得測定結(jié)果將偏大,故答案為:偏大?!军c(diǎn)睛】容量瓶只有一條刻度線,只能配制與其規(guī)格相對應(yīng)體積的溶液。容量瓶有以下規(guī)格:25mL、50mL、100mL、250mL、500mL、1000mL等,因此該題中配制90mLNaOH溶液,需要使用100mL容量瓶,在使用公式n(NaOH)=cV計(jì)算NaOH物質(zhì)的量時,一定注意代入的體積為0.1L,而不是0.09L,這是學(xué)生們的易錯點(diǎn)。容量瓶的選用原則:如果所配制溶液的體積正好與容量瓶的某一規(guī)格一致,直接選用該規(guī)格的容量瓶即可,如果不一致,那么選擇的容量瓶的規(guī)格跟實(shí)際配制溶液的體積相比較要大而近,比如該題配制90ml溶液選用100ml容量瓶,再由實(shí)際配制的體積計(jì)算需要溶質(zhì)的物質(zhì)的量。27、關(guān)閉彈簧夾2和分液漏斗活塞堿石灰(或生石灰)白色沉淀2NH3+3CuON2+3H2O+3CuCu2O、Cu3Cl2+8NH3═N2+6NH4Cl【解析】
(1)檢驗(yàn)裝置A~E的氣密性,要防止氣體進(jìn)入F;(2)裝置B的作用是干燥氨氣;(3)裝置C中黑色固體逐漸變紅,從E中逸出液面的氣體可以直接排入空,說明氧化銅與氨氣反應(yīng)生成銅、氮?dú)?、水;沒反應(yīng)的氨氣進(jìn)入E,使溶液呈堿性,生成亞硫酸鋇沉淀;(4)根據(jù)銅元素守恒分析產(chǎn)物的化學(xué)式;(5)裝置F中產(chǎn)生白煙,說明有氯化銨生成,可知F中氯氣與氨氣反應(yīng)生成氯化銨和氮?dú)?。【詳解?1).關(guān)閉彈簧夾2和分液漏斗活塞,打開彈簧夾1,在E中裝入水,然后微熱A,觀察到E中有氣泡冒出,移開酒精燈,E中導(dǎo)管有水柱形成,說明裝置氣密性良好;(2)裝置B的作用是干燥氨氣,所以B中盛放的試劑是堿石灰;(3)裝置C中黑色固體逐漸變紅,從E中逸出液面的氣體可以直接排入空,說明氧化銅與氨氣反應(yīng)生成銅、氮?dú)狻⑺磻?yīng)方程式是2NH3+3CuON2+3H2O+3Cu;沒反應(yīng)的氨氣進(jìn)入E,使溶液呈堿性,生成亞硫酸鋇沉淀,E中的現(xiàn)象是有白色沉淀生成。(4)反應(yīng)前n(CuO)=0.2mol,則n(Cu)=0.2mol、n(O)=0.2mol;反應(yīng)過程中,銅元素物質(zhì)的量不變,氧元素物質(zhì)的量減少,反應(yīng)后固體質(zhì)量減少2.4g,則減少氧元素的物質(zhì)的量是=0.15mol,剩余固體中n(Cu):n(O)=0.2:0.05=4:1>2:1,所以該固體產(chǎn)物的化學(xué)式為Cu2O、Cu;(5)裝置F中氯氣與氨氣反應(yīng)生成氯化銨和氮?dú)?,反?yīng)方程式是3Cl2+8NH3═N2+6NH4Cl?!军c(diǎn)睛】本題考查氨氣的制備與性質(zhì)實(shí)驗(yàn),包括基本實(shí)驗(yàn)操作、化學(xué)計(jì)算等,掌握氨氣的性質(zhì)、明確氨氣制備的原理是解題關(guān)鍵,側(cè)重考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰头治瞿芰Α?8、Mg2++HPO42-+NH4++6H2O=MgNH4PO4?6H2O↓+H+pH>10時NH4+與OH-反應(yīng)生成NH3而揮發(fā),Mg2+與PO43-反應(yīng)生成Mg3(PO4)2沉淀,使氨氮去除率降低2NO3-+12H++6e-=N2↑+6H2O溫度升高羥基自由基(·OH)和超氧離子(·O2-)的運(yùn)動速率加快,羥基自由基(·OH)和超氧離子(·O2-)活性增大溫度升高羥基自由基(·OH)和超氧離子(·O2-)的形成速率增大,溫度升高反應(yīng)速率加快【解析】
(1)pH=8時,磷主要以HPO42-的形式存在,則應(yīng)為Mg2+、HPO42-、NH4+發(fā)生反應(yīng),生成MgNH4PO4?6H2O沉淀。(2)pH>10時,磷主要以PO43-的形式存在,從Ksp[Mg3(PO4)2]=6.3×10-26看,易生成Mg3(PO4)2沉淀,氨氮去除率降低,則表明NH4+與堿發(fā)生了反應(yīng)。(3)從圖中可以看出,NO3-在H+存在的環(huán)境中得電子,生成N2等。(4)①溫度升高,氨氮去除率變化的可能原因是從溫度對羥
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