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文檔簡介
2024年貴州省貴陽市普通高中高三下第一次測試化學試題注意事項:1.答題前,考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚,將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2.答題時請按要求用筆。3.請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答,超出答題區(qū)域書寫的答案無效;在草稿紙、試卷上答題無效。4.作圖可先使用鉛筆畫出,確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5.保持卡面清潔,不要折暴、不要弄破、弄皺,不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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)1、以下相關(guān)實驗不能達到預期目的的是()A.試樣加水溶解后,再加入足量Ca(OH)2溶液,有白色沉淀生成檢驗NaHCO3固體中是否含Na2CO3B.向少量燃盡火柴頭的浸泡液中滴加足量稀HNO3、AgNO3驗證火柴頭含有氯離子C.加入飽和Na2CO3溶液,充分振蕩,靜置、分層后,分液除去乙酸乙酯中的乙酸D.兩支試管中裝有等體積、等濃度的H2O2溶液,向其中一支試管中加入FeCl3溶液探究FeCl3溶液對H2O2分解速率的影響2、當冰醋酸固體變成液體或氣體時,一定發(fā)生變化的是A.分子內(nèi)化學鍵 B.共價鍵鍵能C.分子的構(gòu)型 D.分子間作用力3、已知有機物M在一定條件下可轉(zhuǎn)化為N。下列說法正確的是A.該反應類型為取代反應B.N分子中所有碳原子共平面C.可用溴水鑒別M和ND.M中苯環(huán)上的一氯代物共4種4、己知在堿性溶液中可發(fā)生如下反應:2R(OH)3+3C1O-+4OH-=2RO4n-+3Cl-+5H2O。則RO4n-中R的化合價是()A.+3 B.+4 C.+5 D.+65、我國是世界最大的耗煤國家,下列加工方法不屬于煤的綜合利用的是A.干餾 B.氣化 C.液化 D.裂解6、《天工開物》中對制造染料“藍靛”的敘述如下:“凡造淀,葉與莖多者入窖,少者入桶與缸。水浸七日,其汁自來。每水漿一石,下石灰五升,攪沖數(shù)十下,淀信即結(jié)。水性定時,淀沉于底…其掠出浮沫曬干者曰靛花。”文中沒有涉及的實驗操作是A.溶解 B.攪拌 C.升華 D.蒸發(fā)7、設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,下列敘述正確的是A.將1molNH4NO3溶于適量稀氨水中,所得溶液呈中性,則溶液中NH4+的數(shù)目為NAB.1.7gH2O2中含有的電子數(shù)為0.7NAC.標準狀況下,2.24L戊烷所含分子數(shù)為0.1NAD.1molNa與足量O2反應,生成Na2O和Na2O2的混合物,鈉失去2NA個電子8、已知A、B、C、D、E為常見的有機化合物,它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。其中A只由碳、氫兩種元素組成,其產(chǎn)量可用來衡量一個國家石油化工的發(fā)展水平。下列推斷正確的是()A.甲烷中混有少量A,可用酸性高錳酸鉀溶液除去B.物質(zhì)C可以和NaHCO3溶液反應生成CO2C.物質(zhì)E的酯類同分異構(gòu)體還有3種D.B+D→E的化學方程式為:CH3COOH+C2H5OH+CH3COOC2H59、下列實驗中,所選裝置或儀器合理的是A.高溫煅燒石灰石 B.從KI和I2的固體混合物中回收I2C.除去乙醇中的苯酚 D.量取15.00mLNaOH溶液10、下列有關(guān)實驗裝置進行的相應實驗,能達到目的的是A.用圖1所示裝置除去HCl中含有的少量Cl2B.用圖2所示裝置將硫酸銅溶液蒸干,制備膽礬C.用圖3所示裝置可以完成“噴泉”實驗D.用圖4所示裝置制取并收集干燥純凈的NH311、某學習興趣小組通過2KClO3十H2C2O4CO2忄+2ClO2↑+K2CO3+H2O制取高效消毒劑ClO2。下列說法正確的是A.KClO3中的Cl被氧化B.H2C2O4是氧化劑C.氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶1D.每生成1molClO2轉(zhuǎn)移2mol電子12、常溫下,0.2mol/L一元酸HA與等濃度的NaOH溶液等體積混合后,所得溶液中部分微粒組分及濃度如圖所示,下列說法正確的是A.HA是強酸B.該混合液pH=7C.圖中x表示HA,Y表示OH-,Z表示H+D.該混合溶液中:c(A-)+c(Y)=c(Na+)13、減壓過濾裝置中用于承接濾液的儀器是A. B. C. D.14、NH3、H2S等是極性分子,CO2、BF3、CCl4等是極性鍵構(gòu)成的非極性分子。根據(jù)上述實例可以推測出AB2型分子為非極性分子的經(jīng)驗規(guī)律是A.分子中必須含有π鍵 B.在ABn分子中A原子沒有孤對電子C.在ABn分子中不能形成分子間氫鍵 D.分子中每個共價鍵的鍵長應相等15、已知過氧化氫在強堿性溶液中主要以HO2-存在。我國研究的Al-H2O2燃料電池可用于深海資源的勘查、軍事偵察等國防科技領(lǐng)域,裝置示意圖如下。下列說法錯誤的是A.電池工作時,溶液中OH-通過陰離子交換膜向Al極遷移B.Ni極的電極反應式是HO2-+2e-+H2O=3OH-C.電池工作結(jié)束后,電解質(zhì)溶液的pH降低D.Al電極質(zhì)量減輕13.5g,電路中通過9.03×1023個電子16、將SO2氣體通入BaCl2溶液,未見沉淀生成,然后通入X氣體。下列實驗現(xiàn)象不結(jié)論不正確的是選項氣體X實驗現(xiàn)象解釋不結(jié)論ACl2出現(xiàn)白色沉淀Cl2將SO2氧化為H2SO4,白色沉淀為BaSO4BCO2出現(xiàn)白色沉淀CO2與BaCl2溶液反應,白色沉淀為BaCO3CNH3出現(xiàn)白色沉淀SO2與氨水反應生成SO32-,白色沉淀為BaSO3DH2S出現(xiàn)淡黃色沉淀H2S與SO2反應生成單質(zhì)硫,淡黃色沉淀為硫單質(zhì)A.A B.B C.C D.D17、下列過程中,共價鍵被破壞的是()A.碘升華 B.蔗糖溶于水 C.氯化氫溶于水 D.氫氧化鈉熔化18、下列關(guān)于硫酸銅溶液和氫氧化鐵膠體的說法中,正確的是A.前者是混合物,后者是純凈物 B.兩者都具有丁達爾效應C.分散質(zhì)的粒子直徑均在1~100nm之間 D.前者可用于殺菌,后者可用于凈水19、用所給試劑與圖示裝置能夠制取相應氣體的是(夾持儀器略)ABCDX中試劑濃硝酸濃硫酸雙氧水濃氨水Y中試劑CuC2H5OHMnO2NaOH氣體NO2C2H4O2NH3A.A B.B C.C D.D20、設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述正確的是A.標準狀況下,11.2LCHC13中含有的氯原子數(shù)目為1.5NAB.10.0g質(zhì)量分數(shù)為46%的乙醇溶液與足量鈉反應產(chǎn)生的H2數(shù)目為0.05NAC.常溫常壓下,124gP4中含σ鍵數(shù)目為4NAD.向1L1mol·L-1NH4Cl溶液中加入氨水至中性,溶液中數(shù)目為NA21、以高硫鋁土礦(主要成分為Al2O3、Fe2O3,還含有少量FeS2)為原料,生產(chǎn)氧化鋁并獲得Fe3O4的部分工藝流程如下,下列敘述不正確的是A.加入CaO可以減少SO2的排放同時生成建筑材料CaSO4B.向濾液中通入過量CO2、過濾、洗滌、灼燒沉淀可制得Al2O3C.隔絕空氣焙燒時理論上反應消耗的n(FeS2)∶n(Fe2O3)=1∶5D.燒渣分離可以選擇用磁鐵將燒渣中的Fe3O4分離出來22、如圖是某有機物分子的比例模型,黑色的是碳原子,白色的是氫原子,灰色的是氧原子。該物質(zhì)不具有的性質(zhì)是()A.能與氫氧化鈉反應 B.能與稀硫酸反應 C.能發(fā)生酯化反應 D.能使紫色石蕊試液變紅二、非選擇題(共84分)23、(14分)在醫(yī)藥工業(yè)中,有機物G是一種合成藥物的中間體,其合成路線如圖所示:已知:R1ONa+R2X→R1OR2+NaX(R1與R2代表苯環(huán)或烴基、X代表鹵素原子)RCOOH+SOCl2(液體)→RCOCl+HCl↑+SO2↑回答下列問題:(1)A與C在水中溶解度更大的是_________,G中官能團的名稱是___________。(2)E→F的有機反應類型是________,F(xiàn)的分子式為______________。(3)由A→B反應的化學方程式為___________________。(4)物質(zhì)D的結(jié)構(gòu)簡式為_________________。(5)B→C反應中加入NaOH的作用是________________。(6)寫出一種符合下列條件的G的同分異構(gòu)體_________________。①與G的苯環(huán)數(shù)相同;②核磁共振氫譜有5個峰;③能發(fā)生銀鏡反應24、(12分)氟西汀G是一種治療抑郁性精神障礙的藥物,其一種合成路線如圖:已知:LiAIH4是強還原劑,不僅能還原醛、酮,還能還原酯,但成本較高?;卮鹣铝袉栴}:(1)碳原子上連有4個不同的原子或基團時,該碳稱為手性碳。寫出D的結(jié)構(gòu)簡式,用星號(*)標出D中的手性碳___。(2)④的反應類型是___。(3)C的結(jié)構(gòu)簡式為___。(4)G的分子式為___。(5)反應⑤的化學方程式為___。(6)已知M與D互為同分異構(gòu)體,在一定條件下能與氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應。M分子的苯環(huán)上有3個取代基,其中兩個相同。符合條件的M有__種。(7)也是一種生產(chǎn)氟西汀的中間體,設(shè)計以和為主要原料制備它的合成路線___(無機試劑任選)。25、(12分)為了測定工業(yè)純堿中Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)(含少量NaCl),甲、乙、丙三位學生分別設(shè)計了一套實驗方案。學生甲的實驗流程如圖所示:學生乙設(shè)計的實驗步驟如下:①稱取樣品,為1.150g;②溶解后配成250mL溶液;③取20mL上述溶液,加入甲基橙2~3滴;④用0.1140mol/L的標準鹽酸進行滴定;⑤數(shù)據(jù)處理?;卮鹣铝袉栴}:(1)甲學生設(shè)計的定量測定方法的名稱是___法。(2)試劑A可以選用___(填編號)a.CaCl2b.BaCl2c.AgNO3(3)操作Ⅱ后還應對濾渣依次進行①___、②___兩個實驗操作步驟。其中,證明前面一步的操作已經(jīng)完成的方法是___;(4)學生乙某次實驗開始滴定時,鹽酸溶液的刻度在0.00mL處,當?shù)沃猎噭〣由___色至___時,鹽酸溶液的刻度在14.90mL處,乙同學以該次實驗數(shù)據(jù)計算此樣品中Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)是___(保留兩位小數(shù))。乙同學的這次實驗結(jié)果與老師給出的理論值非常接近,但老師最終認定他的實驗方案設(shè)計不合格,你認為可能的原因是什么?___。(5)學生丙稱取一定質(zhì)量的樣品后,只加入足量未知濃度鹽酸,經(jīng)過一定步驟的實驗后也測出了結(jié)果。他的實驗需要直接測定的數(shù)據(jù)是___。26、(10分)有“退熱冰”之稱的乙酰苯胺具有退熱鎮(zhèn)痛作用,是較早使用的解熱鎮(zhèn)痛藥,純乙酰苯胺是一種白色有光澤片狀結(jié)晶,不僅本身是重要的藥物,而且是磺胺類藥物的原料,可用作止痛劑、退熱劑、防腐劑和染料中間體。實驗室用苯胺與乙酸合成乙酰苯胺的反應和實驗裝置如圖(夾持及加熱裝置略):+CH3COOH+H2O注:①苯胺與乙酸的反應速率較慢,且反應是可逆的。②苯胺易氧化,加入少量鋅粉,防止苯胺在反應過程中氧化。③刺形分餾柱的作用相當于二次蒸餾,用于沸點差別不太大的混合物的分離??赡苡玫降挠嘘P(guān)性質(zhì)如下:(密度單位為g/cm3)名稱相對分子質(zhì)量性狀密度/g?cm3熔點/℃沸點/溶解度g/100g水g/100g乙醇苯胺93.12棕黃色油狀液體1.02-6.3184微溶∞冰醋酸60.052無色透明液體1.0516.6117.9∞∞乙酰苯胺135.16無色片狀晶體1.21155~156280~290溫度高,溶解度大較水中大合成步驟:在50mL圓底燒瓶中加入10mL新蒸餾過的苯胺和15mL冰乙酸(過量)及少許鋅粉(約0.1g)。用刺形分餾柱組裝好分餾裝置,小火加熱10min后再升高加熱溫度,使蒸氣溫度在一定范圍內(nèi)浮動1小時。在攪拌下趁熱快速將反應物以細流倒入100mL冷水中冷卻。待乙酰苯胺晶體完全析出時,用布氏漏斗抽氣過濾,洗滌,以除去殘留酸液,抽干,即得粗乙酰苯胺。分離提純:將粗乙酰苯胺溶于300mL熱水中,加熱至沸騰。放置數(shù)分鐘后,加入約0.5g粉未狀活性炭,用玻璃棒攪拌并煮沸10min,然后進行熱過濾,結(jié)晶,抽濾,晾干,稱量并計算產(chǎn)率。(1)由于冰醋酸具有強烈刺激性,實驗中要在__內(nèi)取用,加入過量冰醋酸的目的是__。(2)反應開始時要小火加熱10min是為了__。(3)實驗中使用刺形分餾柱能較好地提高乙酰苯胺產(chǎn)率,試從化學平衡的角度分析其原因:__。(4)反應中加熱方式可采用__(填“水浴”“油浴”或"直接加熱”),蒸氣溫度的最佳范圍是__(填字母代號)。a.100~105℃b.117.9~184℃c.280~290℃(5)判斷反應基本完全的現(xiàn)象是__,洗滌乙酰苯胺粗品最合適的試劑是__(填字母代號)。a.用少量熱水洗b.用少量冷水洗c.先用冷水洗,再用熱水洗d.用酒精洗(6)分離提純乙酰苯胺時,在加入活性炭脫色前需放置數(shù)分鐘,使熱溶液稍冷卻,其目的是__,若加入過多的活性炭,使乙酰苯胺的產(chǎn)率__(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。(7)該實驗最終得到純品7.36g,則乙酰苯胺的產(chǎn)率是__%(結(jié)果保留一位小數(shù))。27、(12分)某溶液X含有H+、Al3+、NH4+、Fe2+、Fe3+、HCO3-、S2-、SO42-、Cl-、OH-中的一種或幾種,取該溶液進行實驗,實驗內(nèi)容和相關(guān)數(shù)據(jù)(氣體體積在標準狀況下測定)如下:(1)通過上述實驗過程,一定不存在的離子是_______。(2)反應①中生成A的離子方程式為________。(3)若測得X溶液中c(H+)=6mol·L-1,則X溶液中_______(填“含”或“不含”)Fe3+,c(Fe3+)=________mol·L-1(若填不含,則不需計算),X溶液中c(Cl-)=_______mol·L-1。28、(14分)CH4是重要的清潔能源和化工原料,CH4和CO2都是產(chǎn)生溫室效應的主要氣體,且前者影響更大。(1)二氧化碳的電子式為______________。(2)25℃、101Kpa下,1gCH4完全燃燒生成液態(tài)水和CO2放熱55.64kJ,則表示CH4燃燒熱的熱化學方程式為:__________________________________。(3)CH4和CO2反應可以生成價值更高的化工產(chǎn)品,在250℃、以鎳合金為催化劑,向2L密閉容器中通入4molCH4和6molCO2發(fā)生反應如下:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)。平衡時甲烷的物質(zhì)的量為1mol。①計算此溫度下,該反應的平衡常數(shù)K=_________mol2/L2。②下列各項不能說明該反應處于平衡狀態(tài)的是_________。A.容器中的壓強恒定BCH4的轉(zhuǎn)化率恒定C.容器中氣體的密度恒定D.CH4與CO物質(zhì)的量之比恒定(4)甲烷-空氣堿性(KOH為電解質(zhì))燃料電池的負極反應式為_________________。相同條件下甲烷燃料電池與氫氣燃料電池的能量密度之比為________。(能量密度之比等于單位質(zhì)量可燃物完全反應轉(zhuǎn)移的電子數(shù)之比)(5)科學家以CO2和H2為原料合成乙烯,6H2(g)+2CO2(g)CH2=CH2(g)+4H20(g),已知溫度對CO2平衡轉(zhuǎn)化率和催化劑催化效果的影響如圖所示,請回答下列問題:①生成乙烯的速率:v(M)有可能大于v(N),其理由是_________________。②若投料比n(H2):n(CO2)=4:1,則圖中M點時,C2H4的體積分數(shù)為_______%。③若想提高C2H4的產(chǎn)率,可采取的措施有___________________。29、(10分)回收利用硫和氮的氧化物是保護環(huán)境的重要舉措。I.(1)工業(yè)生產(chǎn)可利用CO從燃煤煙氣中脫硫。已知S(s)的燃燒熱(△H)為-mkJ/mol。CO與O2反應的能量變化如圖所示,則CO從燃煤煙氣中脫硫的熱化學方程式為______(△H用含m的代數(shù)式表示)。(2)在模擬回收硫的實驗中,向某恒容密閉容器中通入2.8molCO和1molSO2氣體,反應在不同條件下進行,反應體系總壓強隨時間的變化如圖所示。①與實驗a相比,實驗c改變的實驗條件可能是_________。②請利用體積分數(shù)計算該條件下實驗b的平衡常數(shù)K=________。(列出計算式即可)(注:某物質(zhì)的體積分數(shù)=該物質(zhì)的物質(zhì)的量/氣體的總物質(zhì)的量)(3)雙堿法除去SO2的原理為:NaOH溶液Na2SO3溶液。該方法能高效除去SO2并獲得石膏。①該過程中NaOH溶液的作用是_______。②25℃時,將一定量的SO2通入到100mL0.1mol/L的NaOH溶液中,兩者完全反應得到含Na2SO3、NaHSO3的混合溶液,溶液恰好呈中性,則溶液中H2SO3的物質(zhì)的量濃度是____(假設(shè)反應前后溶液體積不變;25℃時,H2SO3的電離常數(shù)K1=1.0×10-2K2=5.0×10-8)。II.用NH3消除NO污染的反應原理為:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l)△H=-1807.98kJ/mol。不同溫度條件下,NH3與NO的物質(zhì)的量之比分別為4:1、3:1、1:3,得到NO脫除率曲線如圖所示。(1)曲線a中NH3的起始濃度為4×10-5mol/L,從A點到B點經(jīng)過1秒,該時間段內(nèi)NO的脫除速率為____mg/(L·s)。(2)不論以何種比例混合,溫度超過900℃,NO脫除率驟然下降,除了在高溫條件下氮氣與氧氣發(fā)生反應生成NO,可能的原因還有(一條即可)____。
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)1、A【解析】
A.
Na2CO3
能與Ca(
OH)2溶液發(fā)生反應生成CaCO3沉淀,NaHCO3也能與Ca(OH)2
溶液發(fā)生反應生成CaCO3沉淀,故不能用Ca(OH)2溶液檢驗NaHCO3固體中是否含Na2CO3,可以用CaCl2溶液檢驗,故A選;B.檢驗氯離子,需要硝酸、硝酸銀,則向少量燃盡火柴頭的浸泡液中滴加足量稀HNO3、AgNO3可檢驗,故B不選;C.乙酸與飽和碳酸鈉反應后,與乙酸乙酯分層,然后分液可分離,故C不選;D.只有催化劑不同,可探究FeCl3溶液對H2O2分解速率的影響,故D不選;答案選A。2、D【解析】
A.冰醋酸固體變成液體或氣體為物理變化,化學鍵未斷裂,A錯誤;B.化學鍵未斷裂,則共價鍵類型未變,鍵能不變,B錯誤;C.物理變化分子本身未變化,分子構(gòu)型不可能變化,C錯誤;D.冰醋酸固體變成液體或氣體,分子間間隔增大,需克服分子間作用力,因此分子間作用力被破壞,D正確。答案選D。3、C【解析】
A.M中碳碳雙鍵變成單鍵,該反應類型為加成反應,故A錯誤;B.異丙基中的碳是四面體結(jié)構(gòu),N分子中所有碳原子不能平面,故B錯誤;C.M中碳碳雙鍵可與溴水發(fā)生加成反應,使溴水褪色,可用溴水鑒別M和N,故C正確;D.M中苯環(huán)上的一氯代物共有鄰、間、對3種,故D錯誤;故選C。4、D【解析】
根據(jù)方程式兩端電荷守恒可知n==2,O元素是-2價,所以R的化合價是+6價,答案選D。5、D【解析】
煤的綜合利用是指通過物理或化學加工等途徑,回收和利用煤中的各種有益組分,以獲得多種產(chǎn)品的方法,包括煤的氣化、液化和干餾,均屬于煤的綜合利用;而裂解是石油的綜合利用的方法。故選:D。6、C【解析】
A、“水浸七日,其汁自來”涉及到溶解,故A不選;B、“攪沖數(shù)十下”涉及到攪拌,故B不選;C、升華是指由固態(tài)受熱直接變成氣體,文中沒有涉及,故C選;D、“其掠出浮沫曬干者曰靛花”涉及到蒸發(fā),故D不選;故選C。7、A【解析】
A.根據(jù)溶液的電中性原理,n(H+)+n(NH4+)=n(OH-)+n(NO3-),溶液呈中性,即n(H+)=n(OH-),即有n(NH4+)=n(NO3-)=1mol,即銨根離子為NA個,故A正確;
B.1.7g雙氧水的物質(zhì)的量為0.05mol,而雙氧水分子中含18個電子,故0.05mol雙氧水中含有的電子為0.9NA個,故B錯誤;
C.標況下戊烷為液體,故不能根據(jù)氣體摩爾體積來計算其物質(zhì)的量,故C錯誤;
D.由于鈉反應后變?yōu)?1價,故1mol鈉反應后轉(zhuǎn)移電子為NA個,與產(chǎn)物無關(guān),故D錯誤。
故選:A。8、C【解析】
其中A只由碳、氫兩種元素組成,其產(chǎn)量可用來衡量一個國家石油化工的發(fā)展水平,A為乙烯,B為乙醇,C為乙醛,D為乙酸,E為乙酸乙酯?!驹斀狻緼.甲烷中混有少量A,不能用酸性高錳酸鉀溶液除去,乙烯與酸性高錳酸鉀發(fā)生生成二氧化碳,引入新的雜質(zhì),故A錯誤;B.乙醛和NaHCO3溶液不反應,故B錯誤;C.物質(zhì)E的酯類同分異構(gòu)體有甲酸正丙酯,甲酸異丙酯,丙酸甲酯3種,故C正確;D.B+D→E的化學方程式為:CH3COOH+C2H5OH+CH3COOC2H5+H2O,故D錯誤。綜上所述,答案為C。9、D【解析】
A.高溫煅燒石灰石不可用瓷坩堝進行,氧化鈣與二氧化硅反應,A錯誤;B.I2易升華,分離回收碘,應在密封的裝置中,圖中蒸發(fā)皿加熱后不能回收碘,B錯誤;C.苯酚易溶于乙醇中,不會有沉淀,所以不能用過濾法分離乙醇和苯酚,C錯誤;D.量取15.00mLNaOH溶液,可選擇滴定管,移液管等精準的量器,D正確;答案選D。10、C【解析】
A.HCl極易溶于水,則將HCl原物質(zhì)除去,不能除雜,A錯誤;B.蒸干時硫酸銅晶體失去結(jié)晶水,應蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶制備膽礬,B錯誤;C.擠壓膠頭滴管,氯氣與堿反應,使燒瓶的內(nèi)壓小于外因,形成噴泉,則圖3所示裝置可以完成“噴泉”實驗,C正確;D.氨氣的密度比空氣的密度小,則圖中為向上排空氣法收集,應為向下排空氣法收集,D錯誤;答案選C?!军c睛】本題考查化學實驗方案的評價,為高頻考點,涉及氣體的制備及收集、晶體制備、混合物分離提純等,把握物質(zhì)的性質(zhì)、反應原理、實驗裝置的作用等為解答的關(guān)鍵,側(cè)重分析與實驗能力的考查,注意實驗的評價性分析。11、C【解析】
A.氯酸鉀中的氯元素化合價降低,被還原,故錯誤;B.草酸中的碳元素化合價升高,作還原劑,故錯誤;C.二氧化碳和碳酸鉀為氧化產(chǎn)物,二氧化氯為還原產(chǎn)物,二者比例為1∶1,故正確;D.氯元素化合價變化1價,所以每生成1molClO2轉(zhuǎn)移1mol電子,故錯誤;故選C。12、D【解析】
A、0.2mol/L一元酸HA與等濃度的NaOH溶液等體積混合后,得到的溶液為0.1mol/L的NaA溶液,若HA為強酸,則溶液為中性,且c(A-)=0.1mol/L,與圖不符,所以HA為弱酸,A錯誤;B、根據(jù)A的分析,可知該溶液的pH>7,B錯誤;C、A-水解使溶液顯堿性,所以溶液中的粒子濃度的大小關(guān)系是c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(HA)>c(H+),所以X是OH-,Y是HA,Z表示H+,C錯誤;D、根據(jù)元素守恒,有c(A-)+c(HA)=c(Na+),D正確;答案選D。13、B【解析】
A.是干燥管,故A不選;B.是抽濾瓶,用于減壓過濾,故B選;C.是洗氣裝置,用于除雜,故C不選;D.是坩堝,用于灼燒固體,故D不選;故選B。14、B【解析】
共價鍵的極性是由于成鍵兩原子對共用電子對的引力不同,而使共用電子對不在中央,發(fā)生偏移,導致鍵兩端顯部分的電性之故,ABn型分子中A原子的所有價電子都參與成鍵時為非極性分子,與相對原子質(zhì)量大小、鍵長、以及是否含有H原子無關(guān)?!驹斀狻緼.BF3、CCl4中均為單鍵沒有π鍵,故A不選;B.在ABn分子中A原子的所有價電子都構(gòu)成共價鍵,A原子沒有孤對電子,導致結(jié)構(gòu)對稱、正負電中心重合,所以為非極性分子,故B選;C.H2S分子間不能形成氫鍵,但是H2S屬于極性分子,故C不選;D.H2S分子中兩個S-H鍵的鍵長都相等,但硫化氫分子是極性分子,故D不選;故選:B?!军c睛】本題考查極性分子好和非極性分子,注意從分子結(jié)構(gòu)是否對稱判斷分子的極性,學會利用實例來分析。15、C【解析】
A.根電池裝置圖分析,可知Al較活潑,作負極,而燃料電池中陰離子往負極移動,因而可推知OH-(陰離子)穿過陰離子交換膜,往Al電極移動,A正確;B.Ni為正極,電子流入的一端,因而電極附近氧化性較強的氧化劑得電子,又已知過氧化氫在強堿性溶液中主要以HO2-存在,可知HO2-得電子變?yōu)镺H-,故按照缺項配平的原則,Ni極的電極反應式是HO2-+2e-+H2O=3OH-,B正確;C.根電池裝置圖分析,可知Al較活潑,Al失電子變?yōu)锳l3+,Al3+和過量的OH-反應得到AlO2-和水,Al電極反應式為Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O,Ni極的電極反應式是HO2-+2e-+H2O=3OH-,因而總反應為2Al+3HO2-=2AlO2-+H2O+OH-,顯然電池工作結(jié)束后,電解質(zhì)溶液的pH升高,C錯誤;D.A1電極質(zhì)量減輕13.5g,即Al消耗了0.5mol,Al電極反應式為Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O,因而轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.5×3NA=9.03×1023,D正確。故答案選C。【點睛】書寫燃料電池電極反應式的步驟類似于普通原電池,在書寫時應注意以下幾點:1.電極反應式作為一種特殊的離子反應方程式,也必需遵循原子守恒,得失電子守恒,電荷守恒;2.寫電極反應時,一定要注意電解質(zhì)是什么,其中的離子要和電極反應中出現(xiàn)的離子相對應,在堿性電解質(zhì)中,電極反應式不能出現(xiàn)氫離子,在酸性電解質(zhì)溶液中,電極反應式不能出現(xiàn)氫氧根離子;3.正負兩極的電極反應式在得失電子守恒的條件下,相疊加后的電池反應必須是燃料燃燒反應和燃料產(chǎn)物與電解質(zhì)溶液反應的疊加反應式。16、B【解析】
A選項,SO2氣體與氯氣反應生成鹽酸和硫酸,硫酸和氯化鋇反應生成硫酸鋇,故A正確;B選項,鹽酸酸性大于碳酸,因此二氧化碳不與氯化鋇反應,故B錯誤;C選項,SO2氣體與NH3反應生成SO32-,再與氯化鋇反應生成亞硫酸鋇沉淀,故C正確;D選項,H2S與SO2反應生成單質(zhì)硫和水,淡黃色沉淀為硫單質(zhì),故D正確。綜上所述,答案為B。17、C【解析】
A.碘升華克服的是分子間作用力,共價鍵沒有破壞,故A錯誤;B.蔗糖溶于水后,蔗糖在水中以分子形式存在,所以沒有化學鍵的破壞,故B錯誤;C.氯化氫氣體溶于水,氯化氫在水分子的作用下發(fā)生電離生成氯離子和氫離子,所以有化學鍵的破壞,故C正確;D.氫氧化鈉熔化時電離出OH-和Na+,只破壞離子鍵,故D錯誤;故答案為C。18、D【解析】
A、溶液和膠體都是分散系,屬于混合物,故A錯誤;B、膠體能發(fā)生丁達爾效應,而溶液不能,故B錯誤;C、溶液中溶質(zhì)粒子直徑較小于1nm,膠體粒子直徑在l~100nm之間,故C錯誤;D、硫酸銅是重金屬鹽,能殺菌消毒,膠體具有較大的表面積,能用來凈水,故D正確;故選D。19、C【解析】
A.二氧化氮和水反應,收集二氧化氮不能用排水法,A錯誤;B.乙醇消去制乙烯需要加熱,B錯誤;C.雙氧水分解制氧氣制取裝置用固液不加熱制氣體,收集氧氣用排水法,C正確;D.氨氣極易溶于水,不能用排水法收集,D錯誤;答案選C。20、D【解析】
A.標準狀況下,CHC13是液體,不能用22.4L/mol計算物質(zhì)的量,不能確定氯原子數(shù)目,故A錯誤;B.10.0g質(zhì)量分數(shù)為46%的乙醇溶液中CH3CH2OH的質(zhì)量是10.0g×46%=4.6g,物質(zhì)的量為=0.1mol,根據(jù)化學方程式2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑,0.1mol乙醇生成0.05mol氫氣,乙醇溶液中的水也能與鈉反應生成氫氣,故與足量的鈉反應產(chǎn)生H2數(shù)目大于0.05NA,故B錯誤;C.一個P4分子中含有6個磷磷單鍵,即6個σ鍵,124gP4物質(zhì)的量為124g÷124g/mol=1mol,含σ鍵數(shù)目為6NA,故C錯誤;D.向1L1mol·L-1NH4Cl溶液中加入氨水至中性,則c(H+)=c(OH-),溶液中存在電荷守恒:c(H+)+c(NH4+)=c(OH-)+c(Cl-),則n(NH4+)=n(Cl-)=1L×1mol·L-1=1mol,則數(shù)目為NA,故D正確;答案選D。【點睛】C項的P4分子是正四面體構(gòu)型,分子中含有6個磷磷單鍵,知道物質(zhì)的結(jié)構(gòu)很關(guān)鍵。21、C【解析】
A.FeS2煅燒時會生成SO2,加入CaO會與SO2反應,減少SO2的排放,而且CaSO3最后也會轉(zhuǎn)化為CaSO4,A項不符合題意;B.濾液為NaAlO2溶液,通入CO2,生成Al(OH)3,過濾、洗滌、煅燒可以得到Al2O3;B項不符合題意;C.隔絕空氣焙燒時,發(fā)生的反應為FeS2+16Fe2O3=2SO2+11Fe3O4,理論上反應消耗的n(FeS2):n(Fe2O3)=1:16,而不是1:5,C項符合題意;D.Fe3O4具有磁性,能夠被磁鐵吸引,D項不符合題意;本題答案選C。22、B【解析】
該物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式為CH3COOH,為乙酸。A.乙酸具有酸性,能夠與NaOH溶液反應,不選A;B.乙酸不與稀硫酸反應,選B;C.乙酸能夠與醇發(fā)生酯化反應,不選C;D.乙酸具有酸性,能夠使紫色石蕊試液變紅,不選D。答案選B。二、非選擇題(共84分)23、C羰基(或酮基)、醚鍵取代反應C8H7OCl或C8H7ClO催化劑、促進水解【解析】
與氯氣反應生成,在氫氧化鈉溶液作用下反應生成,根據(jù)信息與CH2I2反應生成,根據(jù)信息E和SOCl2反應生成F,與F反應生成G。【詳解】⑴A是苯酚在水中溶解度不大,C為鹽,在水解溶解度大,因此A與C在水中溶解度更大的是C,根據(jù)G的結(jié)構(gòu)得到G中官能團的名稱是羰基、醚鍵;故答案為:C;羰基(或酮基)、醚鍵。⑵E→F是—OH變?yōu)椤狢l,Cl取代羥基,因此有機反應類型是取代反應,根據(jù)F的結(jié)構(gòu)簡式得到F的分子式為C8H7OCl或C8H7ClO;故答案為:取代反應;C8H7OCl或C8H7ClO。⑶由A→B反應是氯原子取代羥基的鄰位上的氫,其化學方程式為;故答案為:。⑷根據(jù)D和F生成G的反應得到物質(zhì)D的結(jié)構(gòu)簡式為;故答案為:。⑸根據(jù)B的結(jié)構(gòu)(),加入NaOH溶液得到C(),反應中加入NaOH的作用是催化劑、促進水解;故答案為:催化劑、促進水解。⑹①與G的苯環(huán)數(shù)相同;②核磁共振氫譜有5個峰,說明對稱性較強;③能發(fā)生銀鏡反應說明有醛基或則甲酸酯,則符合條件的G的同分異構(gòu)體;故答案為:。24、取代反應C17H18NOF3+CH3NH2→+CH3SO2OH12【解析】
B在催化劑作用下與氫氣發(fā)生加成反應生成C,C與氫化鋁鋰反應生成D,根據(jù)D和B的結(jié)構(gòu)簡式,D與CH3SO2Cl發(fā)生取代反應生成E,E與CH3NH2發(fā)生取代反應生成F,F(xiàn)與在氫化鈉作用下發(fā)生取代反應生成G。根據(jù)G和E的結(jié)構(gòu)簡式,可得F的結(jié)構(gòu)簡式為,據(jù)此分析解答?!驹斀狻?1)碳原子上連有4個不同的原子或基團時,該碳稱為手性碳。D中的手性碳位置為;(2)根據(jù)分析,④的反應類型是取代反應;(3)根據(jù)分析,C的結(jié)構(gòu)簡式為;(4)G的分子式為C17H18NOF3;(5)反應⑤為E與CH3NH2發(fā)生取代反應生成F化學方程式為:+CH3NH2→+CH3SO2OH;(6)D的結(jié)構(gòu)簡式為,已知M與D互為同分異構(gòu)體,在一定條件下能與氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應,說明分子中有酚羥基。M分子的苯環(huán)上有3個取代基,其中兩個相同,即苯環(huán)上有兩個羥基和一個-C3H7原子團。-C3H7原子團的結(jié)構(gòu)式共有-CH2CH2CH3和-C(CH3)2兩種結(jié)構(gòu),同分異構(gòu)體數(shù)目分析如下:若羥基的位置結(jié)構(gòu)為,同分異構(gòu)體的數(shù)量為2×2=4種,若羥基的位置結(jié)構(gòu)為,同分異構(gòu)體的數(shù)量為1×2=2種,若羥基的位置結(jié)構(gòu)為,同分異構(gòu)體的數(shù)量為3×2=6種;則符合條件的M有12種;(7)在加熱條件下,在氫氧化鈉醇溶液中發(fā)生消去反應生成,和氯氣發(fā)生加成反應生成,加熱條件下,與氫氧化鈉溶液發(fā)生取代反應生成,與CH3SO2Cl發(fā)生取代反應生成,合成路線為:。25、重量ab洗滌烘干取最后一次洗滌液,加入AgNO3無沉淀證明洗滌干凈黃橙色半分鐘不褪色0.98或97.85%沒有做平行試驗取平均值干燥潔凈的蒸發(fā)皿的質(zhì)量、蒸發(fā)結(jié)晶恒重后蒸發(fā)皿加固體的質(zhì)量【解析】
(1)根據(jù)甲的實驗流程可知,該方案中通過加入沉淀劑后,通過測量沉淀的質(zhì)量進行分析碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù),該方法為沉淀法,故答案為:重量;(2)為了測定工業(yè)純堿中Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)(含少量NaCl),加入沉淀劑后將碳酸根離子轉(zhuǎn)化成沉淀,可以用CaCl2、BaCl2,由于硝酸銀溶液能夠與碳酸根離子、氯離子反應,所以不能使用硝酸銀溶液,故答案為:ab;(3)稱量沉淀的質(zhì)量前,為了減小誤差,需要對沉淀進行洗滌、烘干操作,從而除去沉淀中的氯化鈉、水;檢驗沉淀已經(jīng)洗滌干凈的操作方法為:取最后一次洗滌液,加入AgNO3無沉淀證明洗滌干凈,故答案為:洗滌;烘干;
取最后一次洗滌液,加入AgNO3無沉淀證明洗滌干凈;(4)滴定結(jié)束前溶液顯示堿性,為黃色,滴定結(jié)束時溶液變?yōu)槌壬?,則滴定終點的現(xiàn)象為:溶液由黃色變?yōu)槌壬野敕昼姴煌噬?;鹽酸溶液的刻度在14.90mL處,消耗HCl的物質(zhì)的量為:0.1140mol/L×0.01490L=0.0016986mol,根據(jù)關(guān)系式Na2CO3~2HCl可知,20mL該溶液中含有碳酸鈉的物質(zhì)的量為:0.0016986mol×12=0.0008493mol,則250mL溶液中含有的碳酸鈉的物質(zhì)的量為:0.0008493mol×250mL20mL=0.01061625mol,所以樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為:[(106g/mol×0.01061625mol)/1.150g]×100%=97.85%或0.98;滴定操作測量純度時,為了減小誤差,需要多次滴定取平均值,而乙同學沒有沒有做平行試驗取平均值,所以設(shè)計的方案不合格,故答案為:黃;橙色,半分鐘不褪色;
0.98或97.85%(保留兩位小數(shù));沒有做平行試驗取平均值;(5)碳酸鈉與鹽酸反應生成氯化鈉、二氧化碳和水,只要計算出反應后氯化鈉固體的質(zhì)量,就可以利用差量法計算出碳酸鈉的質(zhì)量,所以需要測定的數(shù)據(jù)由:干燥潔凈的蒸發(fā)皿的質(zhì)量、蒸發(fā)結(jié)晶恒重后蒸發(fā)皿加固體的質(zhì)量,故答案為:干燥潔凈的蒸發(fā)皿的質(zhì)量、蒸發(fā)結(jié)晶恒重后蒸發(fā)皿加固體的質(zhì)量。26、通風櫥促進反應正向進行,提高苯胺的轉(zhuǎn)化率讓苯胺與乙酸反應成鹽使用刺形分餾柱可以很好地將沸點差別不太大的乙酸和水分開,只將生成的水蒸出,使平衡向生成乙酸苯胺的方向移動,乙酸又可以回流到燒瓶內(nèi)繼續(xù)反應,從而提高乙酰苯胺的產(chǎn)率油浴a冷凝管中不再有液滴流下b防止暴沸偏小49.7【解析】
(1)由于冰醋酸具有強烈刺激性,實驗中要防止其擴散到室內(nèi)空氣中,過量加入反應物(冰醋酸)的目的,應從平衡移動考慮。(2)反應開始時要小火加熱10min,主要是讓反應物充分反應。(3)實驗中使用刺形分餾柱,可提高乙酰苯胺產(chǎn)率,則應從反應物的利用率和平衡移動兩個方面分析原因。(4)反應中加熱溫度超過100℃,不能采用水??;蒸發(fā)時,應減少反應物的揮發(fā)損失。(5)判斷反應基本完全,則基本上看不到反應物產(chǎn)生的現(xiàn)象;乙酰苯胺易溶于酒精,在熱水中的溶解度也比較大,由此可確定洗滌粗品最合適的試劑。(6)熱溶液中加入冷物體,會發(fā)生暴沸;活性炭有吸附能力,會吸附有機物。(7)計算乙酰苯胺的產(chǎn)率時,應先算出理論產(chǎn)量?!驹斀狻?1)由于冰醋酸具有強烈刺激性,易擴散到室內(nèi)空氣中,損害人的呼吸道,所以實驗中要在通風櫥內(nèi)取用;苯胺與冰醋酸的反應為可逆反應,加入過量冰醋酸的目的,促進平衡正向移動,提高苯胺的轉(zhuǎn)化率。答案為:通風櫥;促進反應正向進行,提高苯胺的轉(zhuǎn)化率;(2)可逆反應進行比較緩慢,需要一定的時間,且乙酸與苯胺反應是先生成鹽,后發(fā)生脫水反應,所以反應開始時小火加熱10min,是為了讓苯胺與乙酸反應成鹽。答案為:讓苯胺與乙酸反應成鹽;(3)反應可逆,且加熱過程中反應物會轉(zhuǎn)化為蒸氣,隨水蒸氣一起蒸出,實驗中使用刺形分餾柱,可將乙酸、苯胺的蒸氣冷凝,讓其重新流回反應裝置內(nèi),同時將產(chǎn)物中的水蒸出,從而提高乙酰苯胺的產(chǎn)率,從化學平衡的角度分析其原因是:使用刺形分餾柱可以很好地將沸點差別不太大的乙酸和水分開,只將生成的水蒸出,使平衡向生成乙酸苯胺的方向移動,乙酸又可以回流到燒瓶內(nèi)繼續(xù)反應,從而提高乙酰苯胺的產(chǎn)率。答案為:使用刺形分餾柱可以很好地將沸點差別不太大的乙酸和水分開,只將生成的水蒸出,使平衡向生成乙酸苯胺的方向移動,乙酸又可以回流到燒瓶內(nèi)繼續(xù)反應,從而提高乙酰苯胺的產(chǎn)率;(4)反應中需要將生成的水蒸出,促進平衡正向移動,提高產(chǎn)率。水的沸點是100℃,而冰醋酸的沸點為117.9℃,溫度過高會導致反應物的揮發(fā),溫度過低反應速率太慢,且不易除去水,所以加熱溫度應介于水與乙酸的沸點之間,不能采用水浴反應,加熱方式可采用油浴,最佳溫度范圍是a。答案為:油浴;a;(5)不斷分離出生成的水,可以使反應正向進行,提高乙酰苯胺的產(chǎn)率,反應基本完全時,冷凝管中不再有液滴流下;乙酰苯胺易溶于酒精和熱水,所以洗滌粗品最合適的試劑是用少量的冷水洗,以減少溶解損失。答案為:冷凝管中不再有液滴流下;b;(6)分離提純乙酰苯胺時,若趁熱加入活性炭,溶液會因受熱不均而暴沸,所以在加入活性炭脫色前需放置數(shù)分鐘,使熱溶液稍冷卻,其目的是防止暴沸,若加入過多的活性炭,則會吸附一部分乙酰苯胺,使乙酰苯胺的產(chǎn)率偏小。答案為:防止暴沸;偏??;(7)苯胺的物質(zhì)的量為=0.11mol,理論上完全反應生成乙酰苯胺的質(zhì)量為0.11mol×135.16g/mol=14.8g,該實驗最終得到純品7.36g,則乙酰苯胺的產(chǎn)率是=49.7%。答案為:49.7?!军c睛】乙酸與苯胺反應生成乙酰苯胺的反應是一個可逆反應,若想提高反應物的轉(zhuǎn)化率或生成物的產(chǎn)率,壓強和催化劑都是我們無須考慮的問題,溫度是我們唯一可以采取的措施。因為反應物很容易轉(zhuǎn)化為蒸氣,若不控制溫度,反應物蒸出,轉(zhuǎn)化率則會降低,所以溫度盡可能升高,但同時要保證其蒸氣不隨水蒸氣一起蒸出,這樣就需要我們使用刺形分餾柱,并嚴格控制溫度范圍。27、HCO3-、S2-、OH-3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O含28【解析】
測得X溶液中c(H+)=6mol/L,在強酸性溶液中與H+反應的離子不能大量存在;一定不會存在HCO3-、S2-、OH-離子,加入過量硝酸鋇生成沉淀,則沉淀C為BaSO4沉淀,說明溶液中含有SO42-離子,生成氣體A,A連續(xù)氧化生成D和E,則A為NO,D為NO2,E為HNO3,說明溶液中含有還原性離子,一定為Fe2+離子,溶液B中加入過量NaOH溶液,生成氣體F,則F為NH3,說明溶液中含有NH4+離子,溶液H中溶于CO2氣體,生成沉淀I,則I為Al(OH)3,H為NaAlO2,沉淀G為Fe(OH)3,說明原溶液中含有Al3+離子,通過計算氫氧化鐵物質(zhì)的量和原溶液中亞鐵離子物質(zhì)的量判斷原溶液中含有Fe3+,溶液顯酸性,溶液中含有Fe2+離子,就一定不含NO3-離子,根據(jù)已知溶液中電荷守恒計算確定是否含有的離子Cl-,以此解答?!驹斀狻客ㄟ^上述分析可知:氣體A是NO,溶液B中含有Al3+、NH4+、Fe2+,沉淀C是BaSO4,氣體D是NO2,溶液E為HNO3,氣體F是NH3,I為Al(OH)3,H為NaAlO2,沉淀G為Fe(OH)3:(1)由于測得X溶液中c(H+)=6mol/L,溶液顯酸性,在強酸性溶液中與H+反應的離子HCO3-、S2-、OH-不能大量存在;故原溶液一定不會存在HCO3-、S2-、OH-離子;(2)在X中含有Fe2+、H+,當加入Ba(NO3)2溶液時,會發(fā)生氧化還原反應,產(chǎn)生Fe3+、NO、H2O,反應的離子方程式:3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O;(3)n(NO)=0.224L÷22.4L/mol=0.01mol,根據(jù)3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O中Fe2+與NO的關(guān)系可知n(Fe2+)=3n(NO)=0.03mol,n[Fe(OH)3]=5.35g÷107g/mol=0.05mol>n(Fe2+)=0.03mol,根據(jù)Fe元素守恒,說明在原溶液中含有Fe3+,其物質(zhì)的量是0.02mol,由于溶液的體積是0.01L,所以c(Fe3+)=0.02mol÷0.01L=2mol/L;該溶液中,n(H+)=6mol/L×0.01L=0.06mol,根據(jù)元素守恒可得n(NH4+)=n(NH3)=0.224L÷22.4L/mol=0.01mol,n(SO42-)=n(BaSO4)=16.31g÷233g/mol=0.07mol,n(Al3+)=n[Al(OH)3]=0.78g÷78g/mol=0.01mol,根據(jù)(3)計算可知n(Fe2+)=0.03mol,n(Fe3+)=0.02mol,由于正電荷總數(shù):3n(Al3+)+3n(Fe3+)+2n(Fe2+)+n(NH4+)+n(H+)=3×0.01mol+3×0.02mol+2×0.03mol+0.01mol+0.06mol=0.22mol,n(SO42-)=0.07mol,其所帶的負電荷數(shù)0.07mol×2=0.14mol<0.22mol,所以該溶液中還含有帶負電荷的Cl-,其物質(zhì)的量為n(Cl-)=0.22mol-0.14mol=0.08mol,其物質(zhì)的量濃度c(Cl-)=0.08mol÷0.01L=8mol/L?!军c睛】本題考查無機物的推斷的知識,根據(jù)物質(zhì)間發(fā)生反應的特殊現(xiàn)象結(jié)合離子共存來分析解答,熟悉物質(zhì)的性質(zhì)是解本題關(guān)鍵,根據(jù)溶液和硝酸鋇反應生成氣體確定溶液中存在亞鐵離子,為解答本題的易錯點,有時要結(jié)合電荷守恒判斷某種離子的存在性及其含量的多少。28、CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)?H=-890.24kJ·mol-1108(mol·L-1)2CCH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O1:2隨溫度升高,催化劑的催化效率(或活性)降低5.88低溫高壓及時移走生成物【解析】
(1)二氧化碳分子中存在兩個碳氧雙鍵,其電子式為;(2)1gCH4完全燃燒生成液態(tài)水和CO2氣體,放出55.64kJ的熱量,則1mol即16gCH4完全燃燒生成液態(tài)水和CO2氣體,16×55.64kJ=890.24kJ,則甲烷燃燒熱的熱化學方程式為:CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.24kJ?mol-1;(3)①向2L密閉容器中通入4molCH4和6molCO2發(fā)生反應如下:CH4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2(g)。平衡時甲烷的物質(zhì)的量為1mol,列三段式:平衡常數(shù)K=(mol?L-1)2=108(mol?L-1)2;
②A.反應前后氣體體積變化,容器中的壓強恒定說明反應達到平衡狀態(tài),故A不選;B.CH4的轉(zhuǎn)化率恒定是平衡標志,故B不選;C.反應前后氣體質(zhì)量和體積不變,容器中氣體的密度始終恒定,不能說明反應達到平衡狀態(tài),故C選;D.CH4與CO反應的物質(zhì)的量之比1:2,CH4與CO物質(zhì)的量之比恒定,能說明正逆反應速率相同,故D不選;故答案為C;(4)甲烷-空氣堿性(KOH為電解質(zhì))燃料電池負極甲烷失電子發(fā)生氧化反應,電解質(zhì)為堿性,所以生成碳酸鹽,負極反應式為CH4-8e一+10OH-=CO32-+7H2O;設(shè)甲烷和氫氣質(zhì)量為16g,則根據(jù)電極反應計算電子轉(zhuǎn)移總數(shù)可得到能量密度之比,根據(jù)方程式CH4-8e一+10OH-=CO32-+7H2O,16g甲烷燃燒電子轉(zhuǎn)移8mol,根據(jù)方程式H2-2e-=2H+,16g氫氣物質(zhì)的量8mol,電子轉(zhuǎn)移16mol,所以相同條件下,甲烷燃料電池與氫氣燃料電池的能量密度之比為8:16=1:2;(5)①化學反應速率隨溫度的升高而加快,但溫度過高催化劑的催化效率降低,所以v(M)有可能大于v(N);
②設(shè)開始投料n(H2)為4mol,則n(CO2)為1mol,在M點平衡時二氧化碳的轉(zhuǎn)化率為50%,則轉(zhuǎn)化的n(CO2)=0.5mol,剩余的n(CO2)=0.5mol,根據(jù)方程式6H2(g)+2CO2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g),可知轉(zhuǎn)化的n(H2)=1.5mol,剩余的n(H2)=2.5mol,生成的n(CH2=CH2)=0.25mol,生成的n(H2O)=1mol,所以氫氣的體積分數(shù)為×100%=5.88%;③溫度升高二氧化碳轉(zhuǎn)化率降低,說明正反應為放熱反應,故降低溫度可使平衡右移增大乙烯產(chǎn)率;
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