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福建省福州市屏東中學(xué)2024屆高三一診考試化學(xué)試卷考生請(qǐng)注意:1.答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi),不得在試卷上作任何標(biāo)記。2.第一部分選擇題每小題選出答案后,需將答案寫在試卷指定的括號(hào)內(nèi),第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3.考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后,請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題(每題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1、四種短周期元素A、B、C、D在元素周期表中的相對(duì)位置如圖所示,其中D形成的兩種氧化物都是常見(jiàn)的大氣污染物。下列有關(guān)判斷不正確的是A.A的簡(jiǎn)單氫化物是天然氣的主要成分B.元素A、B、C對(duì)應(yīng)的含氧酸的鈉鹽水溶液不一定顯堿性C.單質(zhì)B既可以與酸反應(yīng),又可以與堿反應(yīng),所以是兩性單質(zhì)D.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性:D>C2、剛結(jié)束的兩會(huì)《政府工作報(bào)告》首次寫入“推動(dòng)充電、加氫等設(shè)施的建設(shè)”。如圖是一種正負(fù)電極反應(yīng)均涉及氫氣的新型“全氫電池”,能量效率可達(dá)80%。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是A.該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能B.離子交換膜允許H+和OH-通過(guò)C.負(fù)極為A,其電極反應(yīng)式是H2-2e-+2OH-=2H2OD.電池的總反應(yīng)為H++OH-H2O3、室溫下,0.1000mol·L-1的鹽酸逐滴加入到20.00mL0.1000mol·L-1的氨水中,溶液的pH和pOH[注:pOH=-lgc(OH-)]與所加鹽酸體積的關(guān)系如圖所示,下列說(shuō)法中不正確的是()A.圖中a+b=14B.交點(diǎn)J點(diǎn)對(duì)應(yīng)的V(HCl)=20.00mLC.點(diǎn)A、B、C、D四點(diǎn)的溶液中均存在如下關(guān)系:c(Cl-)-c(NH4+)=c(H+)-c(OH-)D.若在絕熱體系中發(fā)生上述反應(yīng),圖中的交點(diǎn)J向右移4、設(shè)NA為阿伏加徳羅常數(shù)的值,下列說(shuō)法正確的是A.0.01mol·L-1氯水中,Cl2、Cl-和ClO-三粒子數(shù)目之和大于0.01NAB.氫氧燃料電池正極消耗22.4L氣體時(shí),負(fù)極消耗的氣體分子數(shù)目為2NAC.2.4g鎂在空氣中完全燃燒生成MgO和Mg3N2,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.2NAD.0.lmol/L(NH4)2SO4溶液與0.2mol/LNH4Cl溶液中的NH4+數(shù)目相同5、結(jié)構(gòu)片段為…―CH2―CH=CH―CH2―…的高分子化合物的單體是A.乙烯 B.乙炔 C.正丁烯 D.1,3-丁二烯6、室溫下,下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是()A.1.1mol·L?1KI溶液:Na+、K+、ClO?、OH?B.1.1mol·L?1Fe2(SO4)3溶液:Cu2+、NH4+、NO3?、SO42?C.1.1mol·L?1HCl溶液:Ba2+、K+、CH3COO?、NO3?D.1.1mol·L?1NaOH溶液:Mg2+、Na+、SO42?、HCO3?7、短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,W的最外層電子數(shù)為內(nèi)層電子數(shù)的3倍,X在短周期主族元素中金屬性最強(qiáng),W與Y屬于同一主族。下列敘述正確的是()A.原子半徑:r(Z)>r(X)>r(W)B.W的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比Y的弱C.由W與X形成的一種化合物可作供氧劑D.Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性比Z的強(qiáng)8、用電化學(xué)法制備LiOH的實(shí)驗(yàn)裝置如圖,采用惰性電極,a口導(dǎo)入LiCl溶液,b口導(dǎo)入LiOH溶液,下列敘述正確的是()A.通電后陽(yáng)極區(qū)溶液pH增大B.陰極區(qū)的電極反應(yīng)式為4OH-–4e-=O2↑+2H2OC.當(dāng)電路中通過(guò)1mol電子的電量時(shí),會(huì)有0.25mol的Cl2生成D.通電后Li+通過(guò)交換膜向陰極區(qū)遷移,LiOH濃溶液從d口導(dǎo)出9、短周期主族元素M、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙遇M的氣態(tài)氫化物變藍(lán)色。含X、Y和Z三種元素的化合物R有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系(已知酸性強(qiáng)弱:HClO3>HNO3)。下列說(shuō)法正確的是A.簡(jiǎn)單離子半徑:Y>Z>M>XB.簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性:M>XC.加熱單質(zhì)甲與品紅溶液反應(yīng)所得的“無(wú)色溶液”,可變成紅色溶液D.常溫下,向蒸餾水中加入少量R,水的電離程度可能增大10、已知:25℃時(shí),有關(guān)弱酸的電離平衡常數(shù),下列選項(xiàng)中正確的是弱酸H2C2O4CH3COOHHCNH2CO3電離常數(shù)KiKi1=5.9×l0-2Ki2=6.4×l0-51.8×l0-54.9×l0-10Ki1=4.3×l0-7Ki2=5.6×l0-11A.等物質(zhì)的量濃度的溶液pH關(guān)系:NaHCO3>NaCN>CH3COONa>NaHC2O4B.反應(yīng)NaHC2O4+NaHCO3→Na2C2O4+H2O+CO2↑能發(fā)生C.等體積等物質(zhì)的量濃度的溶液中離子總數(shù):NaCN>CH3COONaD.Na2CO3溶液中2c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)11、下列排列順序中,正確的是①熱穩(wěn)定性:H2O>HF>H2S②離子半徑:Cl->Na+>Mg2+>Al3+③酸性:H3PO4>H2SO4>HClO4④結(jié)合質(zhì)子(H+)能力:OH—>CH3COO—>Cl—A.①③ B.②④ C.①④ D.②③12、某未知溶液可能含Na+、NH4+、Fe2+、I-、Cl-、CO32-、SO32-。將該溶液加少量新制氯水,溶液變黃色。再向上述反應(yīng)后溶液中加入BaCl2溶液或淀粉溶液,均無(wú)明顯現(xiàn)象。下列推斷合理的是A.一定存在Fe2+、Na+、Cl- B.一定不存在I-、SO32-C.一定呈堿性 D.一定存在NH4+13、宋應(yīng)星所著《天工開(kāi)物》被外國(guó)學(xué)者譽(yù)為“17世紀(jì)中國(guó)工藝百科全書”。下列說(shuō)法不正確的是A.“凡白土曰堊土,為陶家精美啟用”中“陶”是一種傳統(tǒng)硅酸鹽材料B.“凡火藥,硫?yàn)榧冴?yáng),硝為純陰”中“硫”指的是硫磺,“硝”指的是硝酸C.“燒鐵器淬于膽礬水中,即成銅色也”該過(guò)程中反應(yīng)的類型為置換反應(yīng)D.“每紅銅六斤,入倭鉛四斤,先后入罐熔化,冷定取出,即成黃銅”中的黃銅是合金14、重要的農(nóng)藥、醫(yī)藥中間體-堿式氯化銅[CuaClb(OH)c·xH2O],可以通過(guò)以下步驟制備。步驟1:將銅粉加入稀鹽酸中,并持續(xù)通空氣反應(yīng)生成CuCl2。已知Fe3+對(duì)該反應(yīng)有催化作用,其催化原理如圖所示。步驟2:在制得的CuCl2溶液中,加入石灰乳充分反應(yīng)后即可制備堿式氯化銅。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是A.圖中M、N分別為Fe2+、Fe3+B.a(chǎn)、b、c之間的關(guān)系式為:2a=b+cC.步驟1充分反應(yīng)后,加入少量CuO是為了除去Fe3+D.若制備1mol的CuCl2,理論上消耗標(biāo)況下11.2LO215、環(huán)丙叉環(huán)丙烷(n)由于其特殊的結(jié)構(gòu),一直受到結(jié)構(gòu)和理論化學(xué)家的關(guān)注,它有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系。下列說(shuō)法正確的是A.n分子中所有原子都在同一個(gè)平面上B.n和:CBr2生成p的反應(yīng)屬于加成反應(yīng)C.p分子中極性鍵和非極性鍵數(shù)目之比為2:9D.m分子同分異構(gòu)體中屬于芳香族化合物的共有四種16、氯酸是一種強(qiáng)酸,濃度超過(guò)40%時(shí)會(huì)發(fā)生分解,反應(yīng)可表示為aHClO3=bO2↑+cCl2↑+dHClO4+eH2O,用濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙檢驗(yàn)氣體產(chǎn)物時(shí),試紙先變藍(lán)后褪色。下列說(shuō)法正確的是A.若化學(xué)計(jì)量數(shù)a=8,b=3,則該反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子為20e-B.變藍(lán)的淀粉碘化鉀試紙褪色是因?yàn)榭赡馨l(fā)生了:4Cl2+I2+6H2O=12H++8Cl-+2IO3-C.氧化產(chǎn)物是高氯酸和氯氣D.由反應(yīng)可確定:氧化性:HClO4>HClO3二、非選擇題(本題包括5小題)17、近期科研人員發(fā)現(xiàn)磷酸氯喹等藥物對(duì)新型冠狀病毒肺炎患者療效顯著。磷酸氯喹中間體合成路線如下:已知:Ⅰ.鹵原子為苯環(huán)的鄰對(duì)位定位基,它會(huì)使第二個(gè)取代基主要進(jìn)入它的鄰對(duì)位;硝基為苯環(huán)的間位定位基,它會(huì)使第二個(gè)取代基主要進(jìn)入它的間位。Ⅱ.E為汽車防凍液的主要成分。Ⅲ.2CH3COOC2H5CH3COCH2COOC2H5+C2H5OH請(qǐng)回答下列問(wèn)題(1)寫出B的名稱__________,C→D的反應(yīng)類型為_(kāi)____________;(2)寫出E生成F的化學(xué)方程式___________________________。寫出H生成I的化學(xué)方程式__________________。(3)1molJ在氫氧化鈉溶液中水解最多消耗________molNaOH。(4)H有多種同分異構(gòu)體,其滿足下列條件的有_________種(不考慮手性異構(gòu)),其中核磁共振氫譜峰面積比為1:1:2:6的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)__________。①只有兩種含氧官能團(tuán)②能發(fā)生銀鏡反應(yīng)③1mol該物質(zhì)與足量的Na反應(yīng)生成0.5molH2(5)以硝基苯和2-丁烯為原料可制備化合物,合成路線如圖:寫出P、Q結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:P_______,Q________。18、有機(jī)鋅試劑(R—ZnBr)與酰氯()偶聯(lián)可用于制備藥物Ⅱ:(1)化合物Ⅰ的分子式為_(kāi)____________。(2)關(guān)于化合物Ⅱ,下列說(shuō)法正確的有______(雙選)。A.可以發(fā)生水解反應(yīng)B.可與新制的Cu(OH)2共熱生成紅色沉淀C.可與FeCl3溶液反應(yīng)顯紫色D.可與熱的濃硝酸和濃硫酸混合液反應(yīng)(3)化合物Ⅲ含有3個(gè)碳原子,且可發(fā)生加聚反應(yīng),按照途徑1合成線路的表示方式,完成途經(jīng)2中由Ⅲ到Ⅴ的合成路線:_____________(標(biāo)明反應(yīng)試劑,忽略反應(yīng)條件)。(4)化合物Ⅴ的核磁共振氫譜中峰的組數(shù)為_(kāi)____________,以H替代化合物Ⅵ中的ZnBr,所得化合物的羧酸類同分異構(gòu)體共有_____________種(不考慮手性異構(gòu))。(5)化合物Ⅵ和Ⅶ反應(yīng)可直接得到Ⅱ,則化合物Ⅶ的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:_____________。19、FeSO4溶液放置在空氣中容易變質(zhì),因此為了方便使用Fe2+,實(shí)驗(yàn)室中常保存硫酸亞鐵銨晶體[俗稱“摩爾鹽”,化學(xué)式為(NH4)2Fe(SO4)2?6H2O],它比綠礬或綠礬溶液更穩(wěn)定。(穩(wěn)定是指物質(zhì)放置在空氣中不易發(fā)生各種化學(xué)反應(yīng)而變質(zhì))I.硫酸亞鐵銨晶體的制備與檢驗(yàn)(1)某興趣小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)制備硫酸亞鐵銨晶體。本實(shí)驗(yàn)中,配制溶液以及后續(xù)使用到的蒸餾水都必須煮沸、冷卻后再使用,這樣處理蒸餾水的目的是_______。向FeSO4溶液中加入飽和(NH4)2SO4溶液,經(jīng)過(guò)操作_______、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌和干燥后得到一種淺藍(lán)綠色的晶體。(2)該小組同學(xué)繼續(xù)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明所制得晶體的成分。①如圖所示實(shí)驗(yàn)的目的是_______,C裝置的作用是_______。取少量晶體溶于水,得淡綠色待測(cè)液。②取少量待測(cè)液,_______(填操作與現(xiàn)象),證明所制得的晶體中有Fe2+。③取少量待測(cè)液,經(jīng)其它實(shí)驗(yàn)證明晶體中有NH4+和SO42-II.實(shí)驗(yàn)探究影響溶液中Fe2+穩(wěn)定性的因素(3)配制0.8mol/L的FeSO4溶液(pH=4.5)和0.8mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2溶液(pH=4.0),各取2ml上述溶液于兩支試管中,剛開(kāi)始兩種溶液都是淺綠色,分別同時(shí)滴加2滴0.01mol/L的KSCN溶液,15分鐘后觀察可見(jiàn):(NH4)2Fe(SO4)2溶液仍然為淺綠色透明澄清溶液;FeSO4溶液則出現(xiàn)淡黃色渾濁。(資料1)沉淀Fe(OH)2Fe(OH)3開(kāi)始沉淀pH7.62.7完全沉淀pH9.63.7①請(qǐng)用離子方程式解釋FeSO4溶液產(chǎn)生淡黃色渾濁的原因_______。②討論影響Fe2+穩(wěn)定性的因素,小組同學(xué)提出以下3種假設(shè):假設(shè)1:其它條件相同時(shí),NH4+的存在使(NH4)2Fe(SO4)2溶液中Fe2+穩(wěn)定性較好。假設(shè)2:其它條件相同時(shí),在一定pH范圍內(nèi),溶液pH越小Fe2+穩(wěn)定性越好。假設(shè)3:_______。(4)小組同學(xué)用如圖裝置(G為靈敏電流計(jì)),滴入適量的硫酸溶液分別控制溶液A(0.2mol/LNaCl)和溶液B(0.1mol/LFeSO4)為不同的pH,觀察記錄電流計(jì)讀數(shù),對(duì)假設(shè)2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表所示。序號(hào)A:0.2mol·L-1NaClB:0.1mol·L-1FeSO4電流計(jì)讀數(shù)實(shí)驗(yàn)1pH=1pH=58.4實(shí)驗(yàn)2pH=1pH=16.5實(shí)驗(yàn)3pH=6pH=57.8實(shí)驗(yàn)4pH=6pH=15.5(資料2)原電池裝置中,其它條件相同時(shí),負(fù)極反應(yīng)物的還原性越強(qiáng)或正極反應(yīng)物的氧化性越強(qiáng),該原電池的電流越大。(資料3)常溫下,0.1mol/LpH=1的FeSO4溶液比pH=5的FeSO4溶液穩(wěn)定性更好。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果和資料信息,經(jīng)小組討論可以得出以下結(jié)論:①U型管中左池的電極反應(yīng)式____________。②對(duì)比實(shí)驗(yàn)1和2(或3和4),在一定pH范圍內(nèi),可得出的結(jié)論為_(kāi)___________。③對(duì)比實(shí)驗(yàn)____________和____________,還可得出在一定pH范圍內(nèi)溶液酸堿性變化對(duì)O2氧化性強(qiáng)弱的影響因素。④對(duì)(資料3)實(shí)驗(yàn)事實(shí)的解釋為_(kāi)___________。20、FeBr2是一種黃綠色固體,某學(xué)習(xí)小組制備并探究它的還原性。I.實(shí)驗(yàn)室制備FeBr2實(shí)驗(yàn)室用如圖所示裝置制取溴化亞鐵。其中A為CO2發(fā)生裝置,D和d中均盛有液溴,E為外套電爐絲的不銹鋼管,e是兩個(gè)耐高溫的瓷皿,其中盛有細(xì)鐵粉。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí),先將鐵粉加熱至600—700℃,然后將干燥、純凈的CO2氣流通入D中,E管中反應(yīng)開(kāi)始。不斷將d中液溴滴入溫度為100—120℃的D中。經(jīng)過(guò)幾小時(shí)的連續(xù)反應(yīng),在鐵管的一端沉積有黃綠色鱗片狀溴化亞鐵。(1)若在A中盛固體CaCO3,a中盛6mol/L鹽酸。為使導(dǎo)入D中的CO2為干燥純凈的氣體,則圖中B、C處的裝置和其中的試劑應(yīng)是:B為_(kāi)____________。C為_(kāi)_______________。為防止污染空氣,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)在F處連接盛___________的尾氣吸收裝置。(2)反應(yīng)過(guò)程中要不斷通入CO2,其主要作用是____________________。Ⅱ.探究FeBr2的還原性(3)實(shí)驗(yàn)需要200mL0.1mol/LFeBr2溶液,配制FeBr2溶液除燒杯、量筒、膠頭滴管、玻璃棒外,還需要的玻璃儀器是_____________,需稱量FeBr2的質(zhì)量為:_________。(4)取10mL上述FeBr2溶液,向其中滴加少量新制的氯水,振蕩后溶液呈黃色。某同學(xué)對(duì)產(chǎn)生黃色的原因提出了假設(shè):假設(shè)1:Br一被Cl2氧化成Br2溶解在溶液中;假設(shè)2:Fe2+被Cl2氧化成Fe3+設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明假設(shè)2是正確的:________(5)請(qǐng)用一個(gè)離子方程式來(lái)證明還原性Fe2+>Br一________:(6)若在40mL上述FeBr2溶液中通入3×10-3molCl2,則反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______21、實(shí)現(xiàn)碳及其化合物的相互轉(zhuǎn)化,對(duì)開(kāi)發(fā)新能源和降低碳排放意義重大。(1)已知:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)△H=x已知:標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,由最穩(wěn)定的單質(zhì)生成1mol化合物的焓變,稱為該化合物的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓,幾種物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓如下。則x=__kJ·mol-1。(標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓:CH4(g)-75kJ/mol;H2O(g)-240kJ/mol;CO(g)-110kJ/mol;H2(g)-0kJ/mol)(2)為了探究溫度、壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)(1)的影響,在恒溫恒容下,向下列三個(gè)容器中均充入4molCH4和4molH2O。容器溫度/℃體積/LCH4平衡濃度/mol·L-1平衡時(shí)間/min甲40011.55.0乙5001xt1丙4002yt2①平衡前,容器甲中反應(yīng)的平均速率(H2)=__mol/(L·min);在一定條件下,能判斷容器丙中的反應(yīng)一定處于化學(xué)平衡狀態(tài)的是__(填序號(hào));A.3v(CH4)正=v(H2)逆B.CH4和H2O的轉(zhuǎn)化率相等C.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變D.混合氣體的密度保持不變②平衡后,乙容器中CH4的轉(zhuǎn)換率較丙低,其原因是__,其中t1__t2(填“>”、“<”或“=”)。(3)pC是指極稀溶液中溶質(zhì)物質(zhì)的量濃度的負(fù)對(duì)數(shù)。已知常溫下,H2CO3溶液中加入強(qiáng)酸或強(qiáng)堿后達(dá)到平衡時(shí)溶液中三種成分的pC-pH圖,據(jù)圖分析:常溫下,碳酸的一級(jí)電離常數(shù)Ka1的數(shù)量級(jí)為_(kāi)_;其中碳酸的Ka1>>Ka2,其原因是__。(4)我國(guó)科學(xué)家根據(jù)反應(yīng)CO2C+O2↑,結(jié)合電解池原理設(shè)計(jì)出了二氧化碳捕獲與轉(zhuǎn)化裝置。該裝置首先利用電解池中熔融電解質(zhì)ZrO捕獲CO2,發(fā)生的相關(guān)反應(yīng)為:①CO2+O2-=CO32-,②2CO2+O2-=C2O52-,然后CO32-在陰極轉(zhuǎn)化為碳單質(zhì)和__;C2O52-在陽(yáng)極發(fā)生電極反應(yīng),其方程式為_(kāi)_。
參考答案一、選擇題(每題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1、C【解析】
D形成的兩種氧化物都是常見(jiàn)的大氣污染物,D為S,A為C,B為Al,C為Si。【詳解】A.A的簡(jiǎn)單氫化物是天然氣的主要成分為甲烷,故A正確;B.元素草酸氫鈉溶液顯酸性,故B正確;C.單質(zhì)B既可以與酸反應(yīng),又可以與堿反應(yīng),但不能叫兩性單質(zhì),故C錯(cuò)誤;D.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性:H2SO4>H2SiO3,故D正確。綜上所述,答案為C?!军c(diǎn)睛】同周期,從左到右,最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸性逐漸增強(qiáng)。2、B【解析】
由工作原理圖可知,左邊吸附層A上氫氣失電子與氫氧根結(jié)合生成水,發(fā)生了氧化反應(yīng)為負(fù)極,電極反應(yīng)是H2-2e-+2OH-═2H2O,右邊吸附層B為正極,發(fā)生了還原反應(yīng),電極反應(yīng)是2H++2e-═H2↑,結(jié)合原電池原理分析解答?!驹斀狻緼.“全氫電池”工作時(shí)是原電池反應(yīng),能量變化是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,故A正確;B.由工作原理圖可知,左邊溶液為堿性,右邊溶液為酸性,所以離子交換膜可阻止左邊的堿性溶液和右邊的酸性溶液發(fā)生中和,因此該離子交換膜不能允許H+和OH-通過(guò),故B錯(cuò)誤;C.根據(jù)氫氣的進(jìn)出方向可知,氫氣在吸附層A上發(fā)生氧化反應(yīng),化合價(jià)由0價(jià)變成+1價(jià),吸附層A為負(fù)極,電極反應(yīng)為:H2-2e-+2OH-═2H2O,故C正確;D.根據(jù)C的分析可知,右邊吸附層B為正極,發(fā)生了還原反應(yīng),正極電極反應(yīng)是2H++2e-═H2↑,左邊吸附層A為負(fù)極,發(fā)生了氧化反應(yīng),電極反應(yīng)是H2-2e-+2OH-═2H2O,因此總反應(yīng)為:H++OH-H2O,故D正確;答案選B。3、B【解析】
A.圖中A點(diǎn)和B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶質(zhì)相同,根據(jù)a=-lgc(H+),b=-lgc(OH-),c(H+)·c(OH-)=10-14計(jì)算可知a+b=-lgc(H+)·c(OH-)=-lg10-14=14,A項(xiàng)正確;B.交點(diǎn)J點(diǎn)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)pH=7,應(yīng)該是氨水和氯化銨的混合溶液,V(HCl)<20.00mL,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C.A、B、C、D四點(diǎn)的溶液中均存在電荷守恒,c(Cl-)+c(OH-)=c(NH4+)+c(H+),變式得c(Cl-)-c(NH4+)=c(H+)-c(OH-),C項(xiàng)正確;D.中和反應(yīng)為放熱反應(yīng),若在絕熱體系中發(fā)生上述反應(yīng),體系的溫度升高,水和氨水的電離程度都變大,c(OH-)增大,pOH減小,pH增大,圖中的交點(diǎn)J向右移,D項(xiàng)正確;答案選B。4、C【解析】
A.缺少體積數(shù)據(jù),不能計(jì)算微粒數(shù)目,A錯(cuò)誤;B.缺少條件,不能計(jì)算氣體的物質(zhì)的量,也就不能計(jì)算轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目,B錯(cuò)誤;C.Mg是+2價(jià)的金屬,2.4gMg的物質(zhì)的量是0.1mol,反應(yīng)會(huì)失去0.2mol電子,因此2.4g鎂在空氣中完全燃燒生成MgO和Mg3N2,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.2NA,C正確;D.溶液的體積未知,不能計(jì)算微粒的數(shù)目,D錯(cuò)誤;故合理選項(xiàng)是C。5、D【解析】
結(jié)構(gòu)片段為…―CH2―CH=CH―CH2―…,說(shuō)明該高分子為加聚產(chǎn)物,則該高分子化合物的單體是CH2=CHCH=CH2,即為1,3-丁二烯,答案選D。6、B【解析】
A項(xiàng),I-與ClO-發(fā)生氧化還原反應(yīng),不能大量共存,故A不選;B項(xiàng),在Fe2(SO4)3溶液中離子相互間不反應(yīng),可以大量共存,故B選;C項(xiàng),在HCl溶液中CH3COO-不能大量存在,故C不選;D項(xiàng),Mg2+、HCO3-都能與OH-反應(yīng),不能大量共存,故D不選,答案選B。7、C【解析】
短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,W的最外層電子數(shù)為內(nèi)層電子數(shù)的3倍,則W為氧元素,X在短周期主族元素中金屬性最強(qiáng),則X為鈉元素,W與Y屬于同一主族,則Y為硫元素,Z為短周期元素中原子序數(shù)比Y大,則Z為氯元素,據(jù)此分析?!驹斀狻慷讨芷谥髯逶豔、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,W的最外層電子數(shù)為內(nèi)層電子數(shù)的3倍,則W為氧元素,X在短周期主族元素中金屬性最強(qiáng),則X為鈉元素,W與Y屬于同一主族,則Y為硫元素,Z為短周期元素中原子序數(shù)比Y大,則Z為氯元素。A.同主族從上而下原子半徑依次增大,同周期從左而右原子半徑依次減小,故原子半徑:r(X)>r(Z)>r(W),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.非金屬性越強(qiáng)簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng),則W的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物H2O的熱穩(wěn)定性比Y的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物H2S強(qiáng),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.由W與X形成的一種化合物Na2O2可作供氧劑,選項(xiàng)C正確;D.非金屬性越強(qiáng)最高價(jià)氧化物的水化物的酸性越強(qiáng),則H2SO4的酸性比HClO4的弱,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;答案選C。8、D【解析】
A、左端為陽(yáng)極,陽(yáng)極上失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng)2Cl-2e-=Cl2↑,氯氣溶于水生成鹽酸和次氯酸,pH有所降低,故錯(cuò)誤;B、右端是陰極區(qū),得到電子,反應(yīng)是2H++2e-=H2↑,故錯(cuò)誤;C、根據(jù)選項(xiàng)A的電極反應(yīng)式,通過(guò)1mol電子,得到0.5molCl2,故錯(cuò)誤;D、根據(jù)電解原理,陽(yáng)離子通過(guò)陽(yáng)離子交換膜,從正極區(qū)向陰極區(qū)移動(dòng),LiOH濃溶液從d口導(dǎo)出,故正確。9、D【解析】
在短周期主族元素中,可以形成強(qiáng)堿的是Na元素,所以強(qiáng)堿戊為NaOH。能使品紅溶液褪色的氣體可能是SO2、Cl2,單質(zhì)只有Cl2。電解氯化鈉水溶液生成氫氧化鈉、氫氣和氯氣,故R可能是NaClO。M的氣態(tài)氫化物使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)色,說(shuō)明M為氮元素。綜上所述,M為氮元素,X為氧元素,Y為鈉元素,Z為氯元素?!驹斀狻緼.X為氧元素,Y為鈉元素,Z為氯元素,M為氮元素,Cl-、N3-、O2-、Na+的半徑依次減小,故A錯(cuò)誤;B.X為氧元素,M為氮元素,非金屬性越強(qiáng),簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng),非金屬性:O>N,H2O的熱穩(wěn)定性比NH3強(qiáng),故B錯(cuò)誤;C.若氣體甲為氯氣,則加熱“無(wú)色溶液”,由于次氯酸漂白后較穩(wěn)定,溶液不變色,故C錯(cuò)誤;D.NaClO屬于強(qiáng)堿弱酸鹽,能夠發(fā)生水解,可促進(jìn)水的電離,故D正確;答案選D。10、B【解析】
A、根據(jù)酸的電離常數(shù)的大小確定酸性強(qiáng)弱順序是HCN<H2CO3<CH3COOH<H2C2O4,所以等物質(zhì)的量濃度的溶液pH關(guān)系:NaCN>NaHCO3>CH3COONa>NaHC2O4,故A錯(cuò)誤;B、根據(jù)數(shù)據(jù)知道酸性:草酸氫根離子強(qiáng)于碳酸的酸性,所以反應(yīng)NaHC2O4+NaHCO3→Na2C2O4+H2O+CO2↑能發(fā)生,故B正確;C、等體積等物質(zhì)的量濃度的溶液中,NaCN水解程度大,水解生成HCN分子,則相同條件下,兩溶液比較,CH3COONa溶液中的離子總數(shù)較多,故C錯(cuò)誤;D、Na2CO3溶液中物料守恒c(Na+)=2[c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)],故D錯(cuò)誤;故選B?!军c(diǎn)晴】本題考查離子濃度大小的比較,明確信息得到酸性的強(qiáng)弱是解答的關(guān)鍵,注意鹽類水解規(guī)律及溶液中的守恒式來(lái)解答。在探究離子濃度問(wèn)題,要充分認(rèn)識(shí)電解質(zhì)在溶液中的表現(xiàn),全面考慮溶液中各種離子的存在情況及相互關(guān)系,比如:在Na2CO3溶液中存在Na2CO3的電離,CO32-的水解、二級(jí)水解以及H2O的電離等多個(gè)反應(yīng),故溶液中微粒有H2O、Na+、CO32-、HCO3-、H2CO3、H+、OH-,忽視任何一個(gè)很微弱的反應(yīng)、很微少的粒子都是不正確的等方面的因素。11、B【解析】
①非金屬性越強(qiáng),對(duì)應(yīng)氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng);②離子的電子層越多,離子半徑越大,電子層相同時(shí),核電荷數(shù)越大,離子半徑越??;③非金屬性越強(qiáng),最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水合物的酸性越強(qiáng);④電離出氫離子能力(酸性)越強(qiáng),結(jié)合質(zhì)子能力越弱?!驹斀狻竣俜墙饘傩訤>O>S,則氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性:HF>H2O>H2S,故①錯(cuò)誤;②Cl-含有三層電子,Na+、Mg2+、Al3+的電子層數(shù)都是兩層,核電荷數(shù)越大,離子半徑越小,則離子半徑:Cl?>Na+>Mg2+>Al3+,故②正確;③非金屬性:P<S<Cl,則最高價(jià)含氧酸的酸性:H3PO4<H2SO4<HClO4,故③錯(cuò)誤;④電離出氫離子的能力:HCl>CH3COOH>H2O,則結(jié)合質(zhì)子能力:OH?>CH3COO?>Cl?,故④正確;故答案選B?!军c(diǎn)睛】本題明確元素周期律內(nèi)容為解答關(guān)鍵,注意掌握原子結(jié)構(gòu)與元素周期律的關(guān)系。12、B【解析】
某未知溶液可能含Na+、NH4+、Fe2+、I-、Cl-、CO32-、SO32-。將該溶液加少量新制氯水,溶液變黃色,說(shuō)明亞鐵離子和碘離子至少有一種,在反應(yīng)中被氯水氧化轉(zhuǎn)化為鐵離子和碘。再向上述反應(yīng)后溶液中加入BaCl2溶液或淀粉溶液,均無(wú)明顯現(xiàn)象,這說(shuō)明溶液中沒(méi)有碘生成,也沒(méi)有硫酸根,所以原溶液中一定沒(méi)有碘離子和亞硫酸根離子,一定存在亞鐵離子,則一定不存在碳酸根離子。根據(jù)溶液的電中性可判斷一定還含有氯離子,鈉離子和銨根離子不能確定,亞鐵離子水解溶液顯酸性;答案選B。13、B【解析】
A.陶瓷是傳統(tǒng)硅酸鹽材料,屬于無(wú)機(jī)傳統(tǒng)非金屬材料,故A正確;B.“凡火藥,硫?yàn)榧冴?yáng),硝為純陰”中“硫”指的是硫磺,“硝”指的是硝酸鉀,故B不正確;C.該過(guò)程中反應(yīng)為鐵與硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅,反應(yīng)類型為置換反應(yīng),故C正確;D.黃銅是銅鋅合金,故D正確;答案:B。14、A【解析】
由實(shí)驗(yàn)步驟及轉(zhuǎn)化圖可知,發(fā)生反應(yīng)2Cu+O2+4HCl===2CuCl2+2H2O,N為Fe2+,M為Fe3+,在制得在制得的CuCl2溶液中,加入石灰乳充分反應(yīng)后即可制備堿式氯化銅,且化合物中正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為0,依此結(jié)合選項(xiàng)解答問(wèn)題?!驹斀狻緼.根據(jù)上述分析,N為Fe2+,M為Fe3+,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;B.根據(jù)化合物中正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為0,可知2a=b+c,B選項(xiàng)正確;C.Fe3+水解使溶液顯酸性,CuO與H+反應(yīng)產(chǎn)生Cu2+和水,當(dāng)溶液的pH增大到一定程度,F(xiàn)e3+形成Fe(OH)3而除去,從而達(dá)到除去Fe3+的目的,C選項(xiàng)正確;D.根據(jù)方程式2Cu+O2+4HCl===2CuCl2+2H2O,若制備1mol的CuCl2,理論上消耗0.5molO2,標(biāo)況下,,D選項(xiàng)正確;答案選A。15、B【解析】
A.n中有飽和的C原子—CH2—,其結(jié)構(gòu)類似于CH4,所有的原子不可能共平面,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B.n中的碳碳雙鍵打開(kāi)與:CBr2相連,發(fā)生加成反應(yīng),B項(xiàng)正確;C.p分子中的非極性鍵只有C—C鍵,1個(gè)p分子中有9根C-C鍵,極性鍵有C-H鍵和C—Br鍵,分別為8根和2根,所以極性鍵和非極性鍵的比例為10:9,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D.m的化學(xué)式為C7H8O,屬于芳香族化合物的同分異構(gòu)體,如果取代基是—OH和-CH3,則有鄰間對(duì)3種,如果取代基為—CH2OH,只有1種,取代基還可為—OCH3,1種,則共5種,D項(xiàng)錯(cuò)誤;本題答案選B。16、A【解析】
A選項(xiàng),將化學(xué)計(jì)量數(shù)a=8,b=3代入8HClO3═3O2↑+cCl2↑+dHClO4+eH2O方程,由元素守恒得d+2e=84d+e=18得d=4,e=2,由得失守恒可得該反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為20e-,故A正確;B選項(xiàng),電荷不守恒,故B錯(cuò)誤;C選項(xiàng),氧化產(chǎn)物是高氯酸和氧氣,氯氣是還原產(chǎn)物,故C錯(cuò)誤;D選項(xiàng),由反應(yīng)可確定:氧化性:HClO3>HClO4,故D錯(cuò)誤;綜上所述,答案為A。二、非選擇題(本題包括5小題)17、硝基苯還原反應(yīng)HOCH2-CH2OH+O2OHC—CHO+2H2O+CH3COOC2H5C2H5OOCCOCH2COOC2H5+C2H5OH412、【解析】
A分子式是C6H6,結(jié)合化合物C的結(jié)構(gòu)可知A是苯,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,A與濃硝酸、濃硫酸混合加熱發(fā)生取代反應(yīng)產(chǎn)生硝基苯,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,B與液氯在Fe催化下發(fā)生取代反應(yīng)產(chǎn)生C:,C與Fe、HCl發(fā)生還原反應(yīng)產(chǎn)生D:;由于F與新制Cu(OH)2懸濁液混合加熱,然后酸化得到分子式為C2H2O4的G,說(shuō)明F中含有-CHO,G含有2個(gè)-COOH,則G是乙二酸:HOOC-COOH,逆推F是乙二醛:OHC-CHO,E為汽車防凍液的主要成分,則E是乙二醇,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是:HOCH2-CH2OH,HOOC-COOH與2個(gè)分子的CH3CH2OH在濃硫酸作用下加熱,發(fā)生酯化反應(yīng)產(chǎn)生分子式是C6H10O4的H,H的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是C2H5OOC-COOC2H5;H與CH3COOC2H5發(fā)生III條件的反應(yīng)產(chǎn)生I:C2H5OOCCOCH2COOC2H5和C2H5OH,I與D反應(yīng)產(chǎn)生J和H2O,J在一定條件下反應(yīng)產(chǎn)生J,K發(fā)生酯的水解反應(yīng),然后酸化可得L,L發(fā)生脫羧反應(yīng)產(chǎn)生M,M在一定條件下發(fā)生水解反應(yīng)產(chǎn)生N,據(jù)此分析解答?!驹斀狻扛鶕?jù)上述分析可知A是,B是,E是HOCH2-CH2OH,F(xiàn)是OHC—CHO,G是HOOC-COOH,H是C2H5OOC-COOC2H5,I是C2H5OOCCOCH2COOC2H5。(1)B是,名稱是硝基苯;C是,C與Fe、HCl發(fā)生還原反應(yīng)產(chǎn)生D:,-NO2被還原為-NH2,反應(yīng)類型為還原反應(yīng);(2)E是HOCH2-CH2OH,含有醇羥基,可以在Cu作催化劑條件下發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生乙二醛:OHC-CHO,所以E生成F的化學(xué)方程式是HOCH2-CH2OH+O2OHC-CHO+2H2O;H是C2H5OOC-COOC2H5,H與CH3COOC2H5發(fā)生III條件的反應(yīng)產(chǎn)生I:C2H5OOCCOCH2COOC2H5和C2H5OH,反應(yīng)方程式為:C2H5OOC-COOC2H5+CH3COOC2H5C2H5OOCCOCH2COOC2H5+C2H5OH;(3)J結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是,在J中含有1個(gè)Cl原子連接在苯環(huán)上,水解產(chǎn)生HCl和酚羥基;含有2個(gè)酯基,酯基水解產(chǎn)生2個(gè)分子的C2H5OH和2個(gè)-COOH,HCl、酚羥基、-COOH都可以與NaOH發(fā)生反應(yīng),所以1molJ在氫氧化鈉溶液中水解最多消耗4molNaOH;(4)H結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是:C2H5OOC-COOC2H5,分子式是C6H10O4,其同分異構(gòu)體滿足下列條件①只有兩種含氧官能團(tuán);②能發(fā)生銀鏡反應(yīng)說(shuō)明含有醛基;③1mol該物質(zhì)與足量的Na反應(yīng)生成0.5molH2,結(jié)合分子中含有的O原子數(shù)目說(shuō)明只含有1個(gè)-COOH,另一種為甲酸形成的酯基HCOO-,則可能結(jié)構(gòu)采用定一移二法,固定酯基HCOO-,移動(dòng)-COOH的位置,碳鏈結(jié)構(gòu)的羧基可能有共4種結(jié)構(gòu);碳鏈結(jié)構(gòu)的羧基可能有4種結(jié)構(gòu);碳鏈結(jié)構(gòu)的羧基可能有3種結(jié)構(gòu);碳鏈結(jié)構(gòu)為的羧基可能位置只有1種結(jié)構(gòu),因此符合要求的同分異構(gòu)體的種類數(shù)目為4+4+3+1=12種;其中核磁共振氫譜峰面積比為1:1:2:6的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為、;(5)CH3-CH=CH-CH3與溴水發(fā)生加成反應(yīng)產(chǎn)生CH3CHBr-CHBrCH3,然后與NaOH水溶液共熱發(fā)生取代反應(yīng)產(chǎn)生,發(fā)生催化氧化產(chǎn)生Q是;與濃硝酸、濃硫酸混合加熱發(fā)生硝化反應(yīng)產(chǎn)生P是,P與Fe、HCl發(fā)生還原反應(yīng)產(chǎn)生,與在HAc存在條件下,加熱40—50℃反應(yīng)產(chǎn)生和H2O,故P是,Q是。【點(diǎn)睛】本題考查有機(jī)物推斷和有機(jī)合成,明確有機(jī)物官能團(tuán)及其性質(zhì)關(guān)系、有機(jī)反應(yīng)類型及反應(yīng)條件是解本題關(guān)鍵,難點(diǎn)是H的符合條件的同分異構(gòu)體的種類的判斷,易漏選或重選,可以采用定一移二的方法,在物質(zhì)推斷時(shí)可以由反應(yīng)物采用正向思維或由生成物采用逆向思維方法進(jìn)行推斷,側(cè)重考查學(xué)生分析推斷及合成路線設(shè)計(jì)能力。18、C12H9BrADCH2=CHCOOHBrCH2CH2COOHBrCH2CH2COOCH2CH344【解析】
(1)根據(jù)化合物Ⅰ的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可寫出其分子式為C12H9Br;(2)根據(jù)化合物Ⅱ的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,其含有酯基,可發(fā)生水解反應(yīng),含有苯環(huán),發(fā)生苯環(huán)上的硝化反應(yīng),沒(méi)有醛基,不可與新制的Cu(OH)2共熱生成紅色沉淀,沒(méi)有酚羥基,不可與FeCl3溶液反應(yīng)顯紫色,所以A、D正確,選擇AD;(3)根據(jù)Ⅵ的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式及途徑Ⅰ的信息,可推出Ⅴ的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為BrCH2CH2COOCH2CH3,從而可知Ⅴ是由Ⅳ與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)得到,可推出Ⅳ的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為BrCH2CH2COOH,而化合物Ⅲ含有3個(gè)碳原子,且可發(fā)生加聚反應(yīng),從而可知化合物Ⅲ的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2=CHCOOH,故合成路線可表示為:CH2=CHCOOHBrCH2CH2COOHBrCH2CH2COOCH2CH3;(4)化合物Ⅴ的結(jié)構(gòu)為BrCH2CH2COOCH2CH3,每個(gè)碳原子上的氫都相同,不同碳原子上的H原子不相同,所以應(yīng)有4組峰;以氫原子H替代化合物Ⅵ中的ZnBr,所得化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CH2COOCH2CH3,其屬于羧酸類的結(jié)構(gòu)應(yīng)為C4H9COOH,C4H9—為丁基,丁基有4種不同的結(jié)構(gòu)的H原子,所以C4H9COOH的同分異構(gòu)體共有4種;(5)根據(jù)題目信息,有機(jī)鋅試劑(R—ZnBr)與酰氯()偶聯(lián)可用于制備藥物Ⅱ,因此化合物Ⅵ為BrZnCH2CH2COOCH2CH3,則要合成Ⅱ,Ⅶ為酰氯,根據(jù)Ⅱ的結(jié)構(gòu)及途徑Ⅰ合成化合物藥物Ⅱ的方式,可推知Ⅶ的結(jié)構(gòu)為。19、除去水中溶解的氧氣,防止氧化Fe2+蒸發(fā)濃縮檢驗(yàn)晶體中是否含有結(jié)晶水防止空氣中水蒸氣逆向進(jìn)入裝有無(wú)水CuSO4的試管,影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果滴入少量K3[Fe(CN)6]溶液,出現(xiàn)藍(lán)色沉淀(或先滴入2滴KSCN溶液,無(wú)明顯變化,再加入幾滴新制氯水,溶液變成紅色)4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3↓+8H+當(dāng)其它條件相同時(shí),硫酸根離子濃度大小影響Fe2+的穩(wěn)定性。(或當(dāng)其它條件相同時(shí),硫酸根離子濃度越大,F(xiàn)e2+的穩(wěn)定性較好。)O2+4e-+4H+=2H2O溶液酸性越強(qiáng),Fe2+的還原性越弱13(或2和4)其它條件相同時(shí),溶液酸性增強(qiáng)對(duì)Fe2+的還原性減弱的影響,超過(guò)了對(duì)O2的氧化性增強(qiáng)的影響。故pH=1的FeSO4溶液更穩(wěn)定?!窘馕觥?/p>
I.(1)亞鐵離子具有還原性,在空氣中容易被氧化;向FeSO4溶液中加入飽和(NH4)2SO4溶液,需要經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌和干燥后得到一種淺藍(lán)綠色的晶體;(2)①無(wú)水硫酸銅遇水變藍(lán)色;空氣中也有水蒸氣,容易對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾;②檢驗(yàn)Fe2+,可以向樣品中滴入少量K3[Fe(CN)6]溶液,出現(xiàn)藍(lán)色沉淀,說(shuō)明存在Fe2+;或先滴入2滴KSCN溶液,無(wú)明顯變化,再加入幾滴新制氯水,溶液變成紅色,說(shuō)明存在Fe2+;II.(3)①由表可知,pH=4.5的0.8mol/L的FeSO4溶液中,會(huì)產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀,說(shuō)明二價(jià)鐵被氧化成了三價(jià)鐵,同時(shí)和水反應(yīng)生成Fe(OH)3沉淀;②0.8mol/L的FeSO4溶液(pH=4.5)和0.8mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2溶液中硫酸根的濃度也不同,可以以此提出假設(shè);(4)①FeSO4中的鐵的化合價(jià)為+2價(jià),具有還原性,在原電池中做負(fù)極,則左池的碳電極做正極,NaCl中溶解的氧氣得電子生成,在酸性環(huán)境中生成水;②實(shí)驗(yàn)1和2(或3和4)中NaCl溶液的pH相同,F(xiàn)eSO4溶液的pH不同,且FeSO4溶液的pH越小,電流越小,結(jié)合原電池裝置中,其它條件相同時(shí),負(fù)極反應(yīng)物的還原性越強(qiáng)或正極反應(yīng)物的氧化性越強(qiáng),該原電池的電流越大,可以得出結(jié)論;③對(duì)比實(shí)驗(yàn)1和3(或2和4)發(fā)現(xiàn),F(xiàn)eSO4溶液的pH相同時(shí),NaCl溶液的pH越大,電流越小,結(jié)合原電池裝置中,其它條件相同時(shí),負(fù)極反應(yīng)物的還原性越強(qiáng)或正極反應(yīng)物的氧化性越強(qiáng),該原電池的電流越大,可以得出結(jié)論;④對(duì)比實(shí)驗(yàn)1和4,NaCl溶液的pH增大酸性減弱,F(xiàn)eSO4溶液的pH減小酸性增強(qiáng),但是電流卻減小,結(jié)合②③的結(jié)論分析。【詳解】I.(1)亞鐵離子具有還原性,在空氣中容易被氧化,在配制溶液時(shí)使用到的蒸餾水都必須煮沸、冷卻后再使用,目的是:除去水中溶解的氧氣,防止氧化Fe2+;向FeSO4溶液中加入飽和(NH4)2SO4溶液,需要經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌和干燥后得到一種淺藍(lán)綠色的晶體;(2)①無(wú)水硫酸銅遇水變藍(lán)色,該裝置的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵簷z驗(yàn)晶體中是否含有結(jié)晶水;空氣中也有水蒸氣,容易對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾,需要使用濃硫酸防止空氣中水蒸氣逆向進(jìn)入裝有無(wú)水CuSO4的試管,影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果;②檢驗(yàn)Fe2+,可以向樣品中滴入少量K3[Fe(CN)6]溶液,出現(xiàn)藍(lán)色沉淀,說(shuō)明存在Fe2+;或先滴入2滴KSCN溶液,無(wú)明顯變化,再加入幾滴新制氯水,溶液變成紅色,說(shuō)明存在Fe2+;II.(3)①由表可知,pH=4.5的0.8mol/L的FeSO4溶液中,會(huì)產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀,說(shuō)明二價(jià)鐵被氧化成了三價(jià)鐵,同時(shí)和水反應(yīng)生成Fe(OH)3沉淀,離子方程式為:4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3↓+8H+;②0.8mol/L的FeSO4溶液(pH=4.5)和0.8mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2溶液中硫酸根的濃度也不同,0.8mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2溶液中硫酸根濃度更大,故可以假設(shè):當(dāng)其它條件相同時(shí),硫酸根離子濃度大小影響Fe2+的穩(wěn)定性;或者當(dāng)其它條件相同時(shí),硫酸根離子濃度越大,F(xiàn)e2+的穩(wěn)定性較好;(4)①FeSO4中的鐵的化合價(jià)為+2價(jià),具有還原性,在原電池中做負(fù)極,則左池的碳電極做正極,NaCl中溶解的氧氣得電子生成,在酸性環(huán)境中生成水,故電極方程式為:O2+4e-+4H+=2H2O;②實(shí)驗(yàn)1和2(或3和4)中NaCl溶液的pH相同,F(xiàn)eSO4溶液的pH不同,且FeSO4溶液的pH越小,電流越小,結(jié)合原電池裝置中,其它條件相同時(shí),負(fù)極反應(yīng)物的還原性越強(qiáng)或正極反應(yīng)物的氧化性越強(qiáng),該原電池的電流越大,可以得出的結(jié)論是:溶液酸性越強(qiáng),F(xiàn)e2+的還原性越弱;③對(duì)比實(shí)驗(yàn)1和3(或2和4)發(fā)現(xiàn),F(xiàn)eSO4溶液的pH相同時(shí),NaCl溶液的pH越大,電流越小,結(jié)合原電池裝置中,其它條件相同時(shí),負(fù)極反應(yīng)物的還原性越強(qiáng)或正極反應(yīng)物的氧化性越強(qiáng),該原電池的電流越大,可以得出在一定pH范圍內(nèi)溶液的堿性越強(qiáng),O2氧化性越強(qiáng);④對(duì)比實(shí)驗(yàn)1和4,NaCl溶液的pH增大酸性減弱,F(xiàn)eSO4溶液的pH減小酸性增強(qiáng),但是電流卻減小,結(jié)合②③的結(jié)論,和其它條件相同時(shí),溶液酸性增強(qiáng)對(duì)Fe2+的還原性減弱的影響,超過(guò)了對(duì)O2的氧化性增強(qiáng)的影響。故pH=1的FeSO4溶液更穩(wěn)定。20、飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶濃H2SO4的洗氣瓶NaOH溶液用CO2把反應(yīng)器中的空氣趕盡,將溴蒸氣帶入E管中250mL容量瓶5.4g取適量黃色溶液,向其中加入少量KSCN溶液,若溶液變血紅色,則證明假設(shè)2正確2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-4Fe2++2Br-+3Cl2=4Fe3++Br2+6Cl-【解析】
I.裝置A用碳酸鈣和鹽酸制取二氧化碳,裝置B中盛有的NaHCO3飽和溶液用于除去二氧化碳中的氯化氫氣體,裝置C中盛有的濃H2SO4是干燥二氧化碳,二氧化碳把反應(yīng)器中的空氣趕盡,并將油浴加熱的裝置D中溴蒸氣帶入E管中,在加熱條件下與鐵反應(yīng)生成黃綠色鱗片狀溴化亞鐵,在裝置F處連接盛有氫氧化鈉溶液的尾氣吸收裝置,吸收有毒的溴蒸汽,防止污染環(huán)境;Ⅱ.Fe2+和Br-的還原性強(qiáng)弱順序?yàn)椋篎e2+>Br-,向FeBr2溶液中滴加少量新制的氯水,氯氣先氧化Fe2+,再氧化Br-。【詳解】(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)用碳酸鈣和鹽酸制取二氧化碳,鹽酸易揮發(fā),制得的二氧化碳中混有氯化氫和水蒸氣,裝置B的作用是除去二氧化碳中的氯化氫氣體,可以用盛有NaHCO3飽和溶液的洗氣瓶洗氣,裝置C的作用是干燥二氧化碳,可以用盛有濃H2SO4的洗氣瓶干燥,溴蒸汽有毒,不能排到空氣中,氫氧化鈉溶液能夠與溴單質(zhì)反應(yīng),為防止污染空氣,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)在F處連接氫氧化鈉溶液的尾氣吸收裝置,故答案為飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶;濃H2SO4的洗氣瓶;NaOH溶液;(2)反應(yīng)前先通入一段時(shí)間CO2,將容器中的空氣趕凈,避免空氣中的氧氣干擾實(shí)驗(yàn);反應(yīng)過(guò)程中要不斷通入CO2,還可以油浴加熱的裝置D中溴蒸氣帶入E管中,使溴能夠與鐵粉充分反應(yīng),故答案為用CO2把反應(yīng)器中的空氣趕盡,將溴蒸氣帶入E管中;(3)配制200mL0.1mol/LFeBr2溶液的玻璃儀器有燒杯、量筒、膠頭滴管、玻璃棒和250mL容量瓶;250mL0.1mol/LFeBr2溶液中FeBr2的物質(zhì)的量為0.25mol,則FeBr2的質(zhì)量為0.25mol×216g/mol=5.4g,故答案為250mL容量瓶;5.4g;(4)若假設(shè)2正確,向FeBr2溶液中滴加少量新制的氯水,F(xiàn)e2+被Cl2氧化成Fe3+,向反應(yīng)后的黃色溶液中加入KSCN溶液,溶液會(huì)變?yōu)榧t色,故答案為取適量黃色溶液,向其中加入少量KSCN溶液,若溶液變血紅色,則證明假設(shè)2正確;(5)溶液中Fe2+和Br2能夠發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Fe3+和Br-,反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-,則故答案為2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-;(6)40mL0.1mol/LFeBr2溶液中FeBr2的物質(zhì)的量為0.004mol,0.004molFe2+消耗Cl2的物質(zhì)的量為0.002mol,3×10-3molCl2有0.001molCl2與Br-反應(yīng),反應(yīng)消耗Br-的物質(zhì)的量為0.002mol,參與反應(yīng)的Fe2+、Br-和Cl2的物質(zhì)的量比為0.004mol:0.002mol:0.003mol=4:2:3,則反應(yīng)的離子方程式為4Fe2++2Br-+3Cl2=4Fe3++Br2+6Cl-,故答案為4Fe2++2Br-+3Cl2=4Fe3++Br2+6Cl-?!军c(diǎn)睛】本題考查了實(shí)驗(yàn)方案的
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