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文檔簡介
2024-2025學(xué)年河北省衡水市深州市長江中學(xué)高三下學(xué)期階段性測試(三)化學(xué)試題試卷注意事項(xiàng)1.考試結(jié)束后,請將本試卷和答題卡一并交回.2.答題前,請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0.5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置.3.請認(rèn)真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號與本人是否相符.4.作答選擇題,必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑;如需改動,請用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案.作答非選擇題,必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律無效.5.如需作圖,須用2B鉛筆繪、寫清楚,線條、符號等須加黑、加粗.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、汽車尾氣含氮氧化物(NOX)、碳?xì)浠衔?CXHY)、碳等,直接排放容易造成“霧霾”。因此,不少汽車都安裝尾氣凈化裝置(凈化處理過程如圖)。下列有關(guān)敘述,錯誤的是A.尾氣造成“霧霾”與汽油未充分燃燒有關(guān)B.尾氣處理過程,氮氧化物(NOX)被還原C.Pt-Rh催化劑可提高尾氣凈化反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率D.使用氫氧燃料電池作汽車動力能有效控制霧霾2、下列變化過程中克服共價(jià)鍵的是()A.二氧化硅熔化 B.冰融化 C.氯化鉀熔化 D.碘升華3、在pH=1的含有Mg2+、Fe2+、Al3+三種陽離子的溶液中,可能存在的陰離子是()①Cl-②NO3—③SO42—④S2-A.①② B.②③ C.③④ D.①③4、2019年7月1日起,上海進(jìn)入垃圾分類強(qiáng)制時(shí)代,隨后西安等地也紛紛開始實(shí)行垃圾分類。這體現(xiàn)了我國保護(hù)環(huán)境的決心,而環(huán)境保護(hù)與化學(xué)息息相關(guān),下列有關(guān)說法正確的是A.廢棄的聚乙烯塑料屬于白色垃圾,不可降解,能使溴水褪色B.可回收的易拉罐中含金屬鋁,可通過電解氯化鋁制取C.廢舊電池中含有鎳、鎘等重金屬,不可用填埋法處理D.含棉、麻、絲、毛及合成纖維的廢舊衣物燃燒處理時(shí)都只生成CO2和H2O5、下列物質(zhì)中,既能發(fā)生取代反應(yīng),又能發(fā)生消去反應(yīng),同時(shí)催化氧化生成醛的是()A. B.C. D.6、已知:Br+H2HBr+H,其反應(yīng)的歷程與能量變化如圖所示,以下敘述正確的是A.該反應(yīng)是放熱反應(yīng)B.加入催化劑,E1-E2的差值減小C.H-H的鍵能大于H-Br的鍵能D.因?yàn)镋1>E2,所以反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量7、下列實(shí)驗(yàn)操作能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)A.加熱使升華,可除去鐵粉中的B.電解氯化鋁溶液,可制備鋁單質(zhì)C.加入燒堿溶液,充分振蕩,靜置,分液,可除去苯中的苯酚D.將氨水滴加到飽和溶液中,可制備膠體8、一種三室微生物燃料電池污水凈化系統(tǒng)原理如圖所示,圖中含酚廢水中有機(jī)物可用C6H6O表示,左、中、右室間分別以離子交換膜分隔。下列說法不正確的是()A.左池的pH值降低B.右邊為陰離子交換膜C.右池電極的反應(yīng)式:2NO3-+10e-+12H+=N2↑=6H2OD.當(dāng)消耗0.1molC6H6O,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下將產(chǎn)生0.28mol氮?dú)?、某同學(xué)采用硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3,不考慮其他雜質(zhì))制取綠礬(FeSO4·7H2O),設(shè)計(jì)了如圖流程:下列說法不正確的是()A.固體1中含有SiO2B.溶解燒渣選用足量鹽酸,試劑X選用鐵粉C.控制pH是為了使Al3+轉(zhuǎn)化為Al(OH)3進(jìn)入固體2D.從溶液2得到FeSO4·7H2O產(chǎn)品的過程中,須控制條件防止其氧化10、NH3是一種重要的化工原料,利用NH3催化氧化并釋放出電能(氧化產(chǎn)物為無污染性氣體),其工作原理示意圖如下。下列說法正確的是A.電極Ⅰ為正極,電極上發(fā)生的是氧化反應(yīng)B.電極Ⅰ的電極反應(yīng)式為2NH3?6e?N2+6H+C.電子通過外電路由電極Ⅱ流向電極ⅠD.當(dāng)外接電路中轉(zhuǎn)移4mole?時(shí),消耗的O2為22.4L11、關(guān)于化合物2?苯基丙烯(),下列說法正確的是A.不能使稀高錳酸鉀溶液褪色B.可以發(fā)生加成聚合反應(yīng)C.分子中所有原子共平面D.易溶于水及甲苯12、依據(jù)Cd(Hg)+Hg2SO4=3Hg+Cd2++SO42-反應(yīng)原理,設(shè)計(jì)出韋斯頓標(biāo)準(zhǔn)電池,其簡易裝置如圖。下列有關(guān)該電池的說法正確的是()A.電池工作時(shí)Cd2+向電極B移動B.電極A上發(fā)生反應(yīng)Hg2SO4+2e-=2Hg+SO42-C.電極B上發(fā)生反應(yīng)Cd(Hg)-4e-=Hg2++Cd2+D.反應(yīng)中每生成amolHg轉(zhuǎn)移3amol電子13、重水(D2O)是重要的核工業(yè)原料,下列說法正確的是A.氘(D)的原子核外有2個電子 B.1H與D是同一種原子C.H2O與D2O互稱同素異形體 D.1H218O與D216O的相對分子質(zhì)量相同14、常溫下,用溶液滴定溶液,曲線如圖所示。下列說法錯誤的是A.滴定終點(diǎn)a可選擇甲基橙作指示劑B.c點(diǎn)溶液中C.b點(diǎn)溶液中D.a(chǎn)、b、c三點(diǎn)中水的電離程度最大的是c15、有機(jī)物X的結(jié)構(gòu)簡式如圖,某同學(xué)對其可能具有的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了預(yù)測,其中正確的是①可以使酸性KMnO4溶液褪色②可以和NaHCO3溶液反應(yīng)③一定條件下能與H2發(fā)生加成反應(yīng)④在濃硫酸、加熱條件下,能與冰醋酸發(fā)生酯化反應(yīng)A.①② B.②③ C.①②③ D.①②③④16、下列保存物質(zhì)的方法正確的是A.液氯貯存在干燥的鋼瓶里B.少量的鋰、鈉、鉀均保存在煤油中C.濃溴水保存在帶橡皮塞的棕色細(xì)口瓶中D.用排水法收集滿一瓶氫氣,用玻璃片蓋住瓶口,瓶口朝上放置17、有關(guān)化合物2?苯基丙烯,說法錯誤的是A.能發(fā)生加聚反應(yīng)B.能溶于甲苯,不溶于水C.分子中所有原子能共面D.能使酸性高錳酸鉀溶液褪色18、下列物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)變化規(guī)律正確的是()A.硬度:LiCl<NaCl<KCl B.沸點(diǎn):HF<HCl<HBrC.酸性:H3PO4>H2SO4>HClO4 D.原子半徑:Na>Mg>Al19、下列有關(guān)說法正確的是A.酒精濃度越大,消毒效果越好B.通過干餾可分離出煤中原有的苯、甲苯和粗氨水C.可用飽和碳酸鈉溶液除去乙酸乙酯中殘留的乙酸D.淀粉和纖維素作為同分異構(gòu)體,物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)均有不同20、短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,其中兩種元素形成的化合物可用于呼吸面具中作為供氧劑。W、X、Y三種元素形成的一種化合物常用于清洗廚房用具的油污,Z的最外層電子數(shù)為X、Y的最外層電子數(shù)之和。下列說法不正確的是()A.X、Z的某些單質(zhì)或兩元素之間形成的某些化合物可作水的消毒劑B.化合物Y2X2和YZX都既存在離子鍵,又存在共價(jià)鍵C.原子半徑大?。篧>X;簡單離子半徑:Y<ZD.W與X能形成多種化合物,都能與Y的最高價(jià)氧化物的水化物溶液發(fā)生反應(yīng)21、下列有關(guān)氮元素及其化合物的表示正確的是()A.質(zhì)子數(shù)為7、中子數(shù)為8的氮原子:NB.溴化銨的電子式:C.氮原子的結(jié)構(gòu)示意圖:D.間硝基甲苯的結(jié)構(gòu)簡式:22、常溫下,下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是()A.1.0mol·L-1的KNO3溶液中:H+、Fe2+、Cl-、B.使紫色石蕊溶液變紅的溶液中:、Ba2+、、Cl-C.pH=12的溶液中:K+、Na+、CH3COO-、Br-D.滴加幾滴KSCN溶液顯血紅色的溶液中:、Mg2+、I-、Cl-二、非選擇題(共84分)23、(14分)已知:醛基和雙氧水可發(fā)生如下反應(yīng):為了合成一類新藥,選擇了下列合成路線:回答下列問題:(1)C中官能團(tuán)的名稱是_______________________。(2)E生成F的反應(yīng)類型是_____________________。(3)E的結(jié)構(gòu)簡式為______________________________。(4)B生成C的化學(xué)方程式為_____________________。(5)與B互為同分異構(gòu)體屬于芳香二元羧酸,且核磁共振氫譜為兩組峰(峰面積比為1:l)的有機(jī)物有______種。(6)設(shè)計(jì)主要以甲醇和苯甲醇為原料制備的合成路線_________。24、(12分)(14分)藥物H在人體內(nèi)具有抑制白色念球菌的作用,H可經(jīng)下圖所示合成路線進(jìn)行制備。已知:硫醚鍵易被濃硫酸氧化?;卮鹣铝袉栴}:(1)官能團(tuán)?SH的名稱為巰(qiú)基,?SH直接連在苯環(huán)上形成的物質(zhì)屬于硫酚,則A的名稱為________________。D分子中含氧官能團(tuán)的名稱為________________。(2)寫出A→C的反應(yīng)類型:_____________。(3)F生成G的化學(xué)方程式為_______________________________________。(4)下列關(guān)于D的說法正確的是_____________(填標(biāo)號)。(已知:同時(shí)連接四個各不相同的原子或原子團(tuán)的碳原子稱為手性碳原子)A.分子式為C10H7O3FSB.分子中有2個手性碳原子C.能與NaHCO3溶液、AgNO3溶液發(fā)生反應(yīng)D.能發(fā)生取代、氧化、加成、還原等反應(yīng)(5)M與A互為同系物,分子組成比A多1個CH2,M分子的可能結(jié)構(gòu)有_______種;其中核磁共振氫譜有4組峰,且峰面積比為2∶2∶2∶1的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式為_____________。(6)有機(jī)化合物K()是合成廣譜抗念球菌藥物的重要中間體,參考上述流程,設(shè)計(jì)以為原料的合成K的路線。_____________25、(12分)ClO2是一種高效安全消毒劑,常溫下ClO2為紅黃色有刺激性氣味氣體,其熔點(diǎn)為-59.5℃,沸點(diǎn)為11.0℃,能溶于水但不與水反應(yīng),遇熱水緩慢水解。某研究性學(xué)習(xí)小組欲制備Ⅰ.二氧化氯水溶液制備。在圓底燒瓶中先放入10gKClO3固體和(1)裝置A用水浴加熱的優(yōu)點(diǎn)是_________;裝置A中水浴溫度不低于60℃,其原因是_______________。(2)裝置A中反應(yīng)生成ClO2及KHSO4等產(chǎn)物的化學(xué)方程式為(3)裝置B的水中需放入冰塊的目的是__________________;已知ClO2緩慢水解生成的含氯化合物只有HClO和Cl2,且物質(zhì)的量之比為2:1,則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________;裝置C中的NaOH溶液吸收尾氣中的ClO2,生成物質(zhì)的量之比為的1:1的兩種鹽,一種為NaClOⅡ.ClO2步驟1:量取ClO2溶液10mL,稀釋成100mL步驟2:調(diào)節(jié)試樣的pH≤2.0,加入足量的步驟3:加入指示劑,用c?mol?L-1?(4)已知:2ClO2+8H++10I-=5IⅢ.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證ClO2(5)取適量ClO2水溶液加入H2S溶液中,振蕩,得無色溶液。欲檢驗(yàn)H(6)證明ClO2的氧化性比Fe3+強(qiáng)的方案是26、(10分)三氯化氮(NCl3)是一種消毒劑,可利用氯氣與氯化銨溶液反應(yīng)來制備。已知:三氯化氮的相關(guān)性質(zhì)如下:物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)黃色油狀液體,熔點(diǎn)為-40℃,沸點(diǎn)為71℃,不溶于冷水、易溶于有機(jī)溶劑,密度為1.65g?cm-395℃時(shí)爆炸,熱水中發(fā)生水解某小組同學(xué)選擇下列裝置(或儀器)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)制備三氯化氮并探究其性質(zhì):(1)NCl3的電子式為__________________;儀器M的名稱是______________;(2)如果氣流的方向從左至右,裝置連接順序?yàn)锳、G、_____________、B。(注明:F儀器使用單孔橡膠塞)(3)C中試劑是_________________;B裝置的作用是________________;(4)寫出E裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________________________________(5)當(dāng)E裝置的燒瓶中出現(xiàn)較多油狀液體時(shí)停止反應(yīng)??刂扑〖訜釡囟葹開_________;(6)已知三氯化氮不具有漂白性,三氯化氮與熱水反應(yīng)的化學(xué)方程式為NCl3+4H2O=NH3?H2O+3HClO,請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明該水解反應(yīng)的產(chǎn)物______________27、(12分)工業(yè)上可用下列儀器組裝一套裝置來測定黃鐵礦(主要成分FeS2)中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(忽略SO2、H2SO3與氧氣的反應(yīng))。實(shí)驗(yàn)的正確操作步驟如下:A.連接好裝置,并檢查裝置的氣密性B.稱取研細(xì)的黃鐵礦樣品C.將2.0g樣品小心地放入硬質(zhì)玻璃管中D.以1L/min的速率鼓入空氣E.將硬質(zhì)玻璃管中的黃鐵礦樣品加熱到800℃~850℃F.用300mL的飽和碘水吸收SO2,發(fā)生的反應(yīng)是:I2+SO2+2H2O=2HI+H2SO4G.吸收液用CCl4萃取、分離H.取20.00mLG中所得溶液,用0.2000mol·L-1的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。試回答:(1)步驟G中所用主要儀器是______,應(yīng)取_______(填“上”或“下”)層溶液進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。(2)裝置正確的連接順序是④(填編號)。______(3)裝置⑤中高錳酸鉀的作用是__________。持續(xù)鼓入空氣的作用__________。(4)步驟H中滴定時(shí)應(yīng)選用_____作指示劑,可以根據(jù)________現(xiàn)象來判斷滴定已經(jīng)達(dá)到終點(diǎn)。(5)假定黃鐵礦中的硫在操作E中已全部轉(zhuǎn)化為SO2,并且被飽和碘水完全吸收,滴定得到的數(shù)據(jù)如下表所示:滴定次數(shù)待測液的體積/mLNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積/mL滴定前滴定后第一次20.000.0020.48第二次20.000.2220.20第三次20.000.3620.38則黃鐵礦樣品中硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________。(6)也有人提出用“沉淀質(zhì)量法”測定黃鐵礦中含硫質(zhì)量分?jǐn)?shù),若用這種方法測定,最好是在裝置①所得吸收液中加入下列哪種試劑__________。A.硝酸銀溶液B.氯化鋇溶液C.澄清石灰水D.酸性高錳酸鉀溶液28、(14分)鐵及其化合物在生產(chǎn)、生活中有廣泛應(yīng)用。(1)鐵原子核外有__________種運(yùn)動狀態(tài)不同的電子,F(xiàn)e3+基態(tài)核外電子排布式為_______________。(2)實(shí)驗(yàn)室常用K3[Fe(CN)6]檢驗(yàn)Fe2+,[Fe(CN)6]3-中三種元素電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開_______(用元素符號表示),CN-中σ鍵與π鍵的數(shù)目比n(σ)∶n(π)=__________;HCN中C原子軌道的雜化類型為__________。HCN的沸點(diǎn)為25.7℃,既遠(yuǎn)大于N2的沸點(diǎn)(-195.8℃)也大于HCl的沸點(diǎn)(-85℃)的原因是__________。(3)FeCl3中的化學(xué)鍵具有明顯的共價(jià)性,蒸汽狀態(tài)下以雙聚分子(Fe2Cl6)存在,該雙聚分子的結(jié)構(gòu)式為________,其中Fe的配位數(shù)為_____________。(4)鐵氮化合物(Fe4N)在磁記錄材料領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景,其晶胞如上圖所示。以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置,稱作原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo),例如圖中b位置Fe原子的坐標(biāo)為(0,,)、(,0,)和(,,0),則a位置Fe原子和N原子的坐標(biāo)分別為__________、__________。N與Fe原子之間最短距離apm。設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則該鐵氮化合物的密度是__________g·cm-3(列出計(jì)算表達(dá)式)。29、(10分)燃煤產(chǎn)生的煙氣中含有較多的CO2、CO、SO2等影響環(huán)境的氣體。如何綜合利用這些氣體一直是科研單位研究的熱點(diǎn)。(1)已知:2CO2(g)+6H2(g)?CH3OCH3(g)+3H2O(g)ΔH1CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)ΔH22CO(g)+4H2(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH3用ΔH2、ΔH3表示ΔH1,ΔH1=_________。(2)針對CO2與H2反應(yīng)轉(zhuǎn)化為二甲醚(g)和H2O(g),研究發(fā)現(xiàn),該反應(yīng)中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)溫度、投料比[n(H2)/n(CO2)]的變化曲線如圖:①ΔH1________(填“>”或“<”)0。②若其他條件不變,僅僅增大壓強(qiáng),則逆反應(yīng)速率會________(填“增大”“減小”或“不變”,下同),平衡常數(shù)K會________。(3)研究發(fā)現(xiàn),催化劑可以促使煙氣CO、SO2轉(zhuǎn)化為CO2、S。反應(yīng)原理為2CO(g)+SO2(g)?2CO2(g)+S(l)ΔH=-270kJ·mol-1。①其他條件相同,研究發(fā)現(xiàn),分別選取Fe2O3、NiO、Cr2O3作上述反應(yīng)的催化劑時(shí),SO2的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)溫度的變化如圖,研究得出,應(yīng)該選擇Fe2O3作催化劑,主要原因可能是________________②若在2L恒容密閉容器中,將3molCO、1molSO2混合,在一定條件下引發(fā)反應(yīng),當(dāng)SO2的平衡轉(zhuǎn)化率為40%時(shí),此時(shí)K=________。③向反應(yīng)容器中再分別通入下列氣體,可以使SO2轉(zhuǎn)化率增大的是_____(填字母)。A.COB.SO2C.N2D.H2SE.CO2
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.汽油未充分燃燒可增加氮氧化物(NOx)、碳?xì)浠衔?CxHy)、碳等的排放,可造成“霧霾”,故A正確;B.尾氣處理過程中,氮氧化物(NOx)中氮元素化合價(jià)降低,得電子,被還原,故B正確;C.催化劑只改變化學(xué)反應(yīng)速率,不會改變平衡轉(zhuǎn)化率,故C錯誤;D.使用氫氧燃料電池作汽車動力能減少含氮氧化物(NOx)、碳?xì)浠衔?CxHy)、碳等的排放,能有效控制霧霾,故D正確。故選C。2、A【解析】
原子晶體熔化克服共價(jià)鍵,離子晶體熔化或電離均克服離子鍵,分子晶體發(fā)生三態(tài)變化只破壞分子間作用力,非電解質(zhì)溶于水不發(fā)生電離,則不破壞化學(xué)鍵,以此來解答。【詳解】A、二氧化硅是原子晶體,熔化克服共價(jià)鍵,選項(xiàng)A正確;B、冰融化克服的是分子間作用力,選項(xiàng)B錯誤;C、氯化鉀熔化克服是離子鍵,選項(xiàng)C錯誤;D、碘升華克服的是分子間作用力,選項(xiàng)D錯誤;答案選A。3、D【解析】
pH=1的溶液為酸性溶液,因酸性溶液中含有Mg2+、Fe2+、Al3+,則H+、NO3-與Fe2+發(fā)生氧化還原反應(yīng)不能共存,不可能存在NO3—,H+與S2-結(jié)合生成弱電解質(zhì)氫硫酸、Al3+與S2-在溶液中發(fā)生雙水解反應(yīng)水解,不能共存S2-,則②④一定不存在,可能存在①③,故選D。4、C【解析】
A.聚乙烯結(jié)構(gòu)中不含碳碳雙鍵,不能使溴水褪色,故A錯誤;B.氯化鋁為共價(jià)化合物,受熱易升華,電解得不到金屬鋁;金屬鋁采用電解氧化鋁制備,故B錯誤;C.鎳、鎘等重金屬會造成水土污染,應(yīng)集中處理,不可用填埋法處理,故C正確;D.絲、毛中主要含蛋白質(zhì),含有C、H、O、N等元素,燃燒不止生成CO2和H2O,故D錯誤;答案:C5、D【解析】
A.2-丙醇含有羥基,可與HCl等發(fā)生取代反應(yīng),發(fā)生消去反應(yīng)生成丙烯,發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成丙酮,A不符合題意;B.苯甲醇可與HCl等發(fā)生取代反應(yīng),能發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成苯甲醛,但不能發(fā)生消去反應(yīng),B不符合題意;C.甲醇含有羥基,可與HCl等發(fā)生取代反應(yīng),能發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成甲醛,但不能發(fā)生消去反應(yīng),C不符合題意;D.含有羥基,可與HCl等發(fā)生取代反應(yīng),發(fā)生消去反應(yīng)生成2-甲基-1-丙烯,發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成2-甲基丙醛,D符合題意;答案選D。【點(diǎn)晴】該題的關(guān)鍵是明確醇發(fā)生消去反應(yīng)和催化氧化反應(yīng)的規(guī)律,即與羥基所連碳相鄰的碳上有氫原子才能發(fā)生消去反應(yīng),形成不飽和鍵;醇發(fā)生氧化反應(yīng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:羥基所連碳上有氫原子的才能發(fā)生氧化反應(yīng),如果含有2個以上氫原子,則生成醛基,否則生成羰基。6、C【解析】
根據(jù)反應(yīng)物的總能量和生成物的總能量的相對大小來判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)。反應(yīng)的能量變化與反應(yīng)途徑無關(guān),催化劑只改變反應(yīng)速率,與該反應(yīng)的能量變化無關(guān)。【詳解】A.若反應(yīng)物的總能量>生成物的總能量,則反應(yīng)為放熱反應(yīng);若反應(yīng)物的總能量>生成物的總能量,則反應(yīng)為吸熱反應(yīng),此圖中生成物總能量高于反應(yīng)物,故該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),A錯誤;B.E1-E2的差值即為此反應(yīng)的焓變,催化劑只改變活化能,與焓值無關(guān),B錯誤;C.此反應(yīng)為吸熱反應(yīng),故斷開H-H鍵所需要的能量高于生成H-Br鍵放出的能量,C正確;D.因?yàn)镋1>E2,所以反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量,此反應(yīng)吸收熱量,D錯誤,故合理選項(xiàng)是C。本題考查吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng),在化學(xué)反應(yīng)中,由于反應(yīng)中存在能量的變化,所以反應(yīng)物的總能量和生成物的總能量不可能相等,根據(jù)二者能量差異判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)。7、C【解析】
A.加熱時(shí)Fe與I2反應(yīng),應(yīng)選磁鐵分離,A錯誤;B.氧化性H+>Al3+,電解氯化鋁溶液時(shí)不能得到鋁單質(zhì),應(yīng)電解熔融氧化鋁來冶煉Al,B錯誤;C.NaOH與苯酚發(fā)生反應(yīng)生成可溶于水的苯酚鈉,與苯不反應(yīng),因此可用足量NaOH溶液除去苯中的苯酚,C正確;D.將飽和FeCl3溶液逐滴加到沸水中,可發(fā)生水解反應(yīng)生成Fe(OH)3膠體,D錯誤;故合理選項(xiàng)是C。8、B【解析】
A.苯酚的酸性比碳酸弱,根據(jù)圖示可知左邊進(jìn)入的是高濃度的苯酚溶液,逸出的氣體有CO2,說明反應(yīng)后溶液的酸性增強(qiáng),pH減小,A正確;B.根據(jù)圖示可知,在右邊裝置中,NO3-獲得電子,發(fā)生還原反應(yīng),被還原變?yōu)镹2逸出,所以右邊電極為正極,原電池工作時(shí),陰離子向負(fù)極移動,陽離子向正極移動,所以工作時(shí)中間室的Cl-移向左室,Na+移向右室,所以右邊為陽離子交換膜,B錯誤;C.根據(jù)B的分析可知,右池電極為正極,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式:2NO3-+10e-+12H+=N2↑+6H2O,C正確;D.在左室發(fā)生反應(yīng):C6H5OH+11H2O-28e-=6CO2+28H+,根據(jù)電極反應(yīng)式可知每有1mol苯酚該反應(yīng),轉(zhuǎn)移28mol電子,反應(yīng)產(chǎn)生N2的物質(zhì)的量是n(N2)=mol=2.8mol,則當(dāng)消耗0.1molC6H6O,將會產(chǎn)生0.28mol氮?dú)?,D正確;故合理選項(xiàng)是B。9、B【解析】
硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3,不考慮其他雜質(zhì)),加足量酸,氧化鐵、氧化鋁與酸反應(yīng),二氧化硅不反應(yīng),因此固體1為SiO2,溶液1為硫酸鋁、硫酸鐵、硫酸,加入足量鐵粉,生成硫酸亞鐵,加氫氧化鈉控制pH值,沉淀鋁離子,溶液2為硫酸亞鐵。【詳解】A.根據(jù)分析得到固體1中含有SiO2,故A正確;B.最后要得到綠礬,因此溶解燒渣選用足量硫酸,試劑X選用鐵粉,故B錯誤;C.控制pH是為了使Fe2+、Al3+混合溶液中Al3+轉(zhuǎn)化為Al(OH)3進(jìn)入固體2,故C正確;D.從溶液2得到FeSO4·7H2O產(chǎn)品的過程中,亞鐵離子容易被氧化,因此須控制條件防止其氧化,故D正確。綜上所述,答案為B。10、B【解析】
由工作原理示意圖可知,H+從電極Ⅰ流向Ⅱ,可得出電極Ⅰ為負(fù)極,電極Ⅱ?yàn)檎龢O,電子通過外電路由電極Ⅰ流向電極Ⅱ,則電極Ⅰ處發(fā)生氧化反應(yīng),故a處通入氣體為NH3,發(fā)生氧化反應(yīng)生成N2,電極反應(yīng)式為2NH3?6e?==N2+6H+,b處通入氣體O2,O2得到電子與H+結(jié)合生成H2O,根據(jù)電極反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)進(jìn)行計(jì)算,可得出消耗的標(biāo)況下的O2的量?!驹斀狻緼.由分析可知,電極Ⅰ為負(fù)極,電極上發(fā)生的是氧化反應(yīng),A項(xiàng)錯誤;B.電極Ⅰ發(fā)生氧化反應(yīng),NH3被氧化成為無污染性氣體,電極反應(yīng)式為2NH3?6e?N2+6H+,B項(xiàng)正確;C.原電池中,電子通過外電路由負(fù)極流向正極,即由電極Ⅰ流向電極Ⅱ,C項(xiàng)錯誤;D.b口通入O2,在電極Ⅱ處發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)方程式為:O2+4e-+4H+==2H2O,根據(jù)電極反應(yīng)方程式可知,當(dāng)外接電路中轉(zhuǎn)移4mole?時(shí),消耗O2的物質(zhì)的量為1mol,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是22.4L,題中未注明為標(biāo)準(zhǔn)狀況,故不一定是22.4L,D項(xiàng)錯誤;答案選B。11、B【解析】
2-苯基丙烯的分子式為C9H10,官能團(tuán)為碳碳雙鍵,能夠發(fā)生加成反應(yīng)、氧化反應(yīng)和加聚反應(yīng)?!驹斀狻緼項(xiàng)、2-苯基丙烯的官能團(tuán)為碳碳雙鍵,能夠與高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化反應(yīng),使酸性高錳酸鉀溶液褪色,故A錯誤;B項(xiàng)、2-苯基丙烯的官能團(tuán)為碳碳雙鍵,一定條件下能夠發(fā)生加聚反應(yīng)生成聚2-苯基丙烯,故B正確;C項(xiàng)、有機(jī)物分子中含有飽和碳原子,所有原子不可能在同一平面。2-苯基丙烯中含有甲基,所有原子不可能在同一平面上,故C錯誤;D項(xiàng)、2-苯基丙烯為烴類,分子中不含羥基、羧基等親水基團(tuán),難溶于水,易溶于有機(jī)溶劑,則2-苯基丙烯難溶于水,易溶于有機(jī)溶劑甲苯,故D錯誤。故選B。本題考查有機(jī)物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì),側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查,注意把握有機(jī)物的結(jié)構(gòu),掌握各類反應(yīng)的特點(diǎn),并會根據(jù)物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行判斷是解答關(guān)鍵。12、B【解析】
根據(jù)電池反應(yīng)方程式可知:在反應(yīng)中Cd(Hg)極作負(fù)極,Cd失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生Cd2+,Hg作溶劑,不參加反應(yīng),另一極Hg為正極,Cd2+向負(fù)電荷較多的電極A移動,A錯誤、B正確;根據(jù)總反應(yīng)方程式可知物質(zhì)B電極上的Hg不參加反應(yīng),C錯誤;根據(jù)方程式可知每生成3molHg,轉(zhuǎn)移2mole-,則生成amolHg轉(zhuǎn)移mol的電子,D錯誤;故合理選項(xiàng)是B。13、D【解析】
A、氘(D)原子核內(nèi)有一個質(zhì)子,核外有1個電子,選項(xiàng)A錯誤;B、1H與D質(zhì)子數(shù)相同,中子數(shù)不同互稱同位素,是兩種原子,選項(xiàng)B錯誤;C、同素異形體是同種元素的單質(zhì)之間的互稱,選項(xiàng)C錯誤;D、1H218O與D216O的相對分子質(zhì)量相同,都是20,選項(xiàng)D正確;答案選D。14、C【解析】
A.滴定終點(diǎn)生成Na3PO4,溶液顯堿性,則選擇甲基橙作指示劑,故A正確;B.c點(diǎn)消耗NaOH溶液體積為30mL,此時(shí)完全生成Na3PO4,溶液中的OH-來源于PO43-的水解和水的電離,則根據(jù)質(zhì)子守恒可得:,故B正確;C.b點(diǎn)消耗NaOH溶液體積為20mL,此時(shí)生成Na2HPO4,溶液中HPO42-的水解大于其電離,溶液顯堿性,則c(HPO42-)>c(H2PO4-)>c(PO43-),故C錯誤;D.a(chǎn)、b、c三點(diǎn)溶液中的溶質(zhì)分別為NaH2PO4、Na2HPO4和Na3PO4,其中Na3PO4溶液中PO43-的水解程度最大,水解促進(jìn)水的電離,則水的電離程度最大的是c,故D正確;故答案為C。15、D【解析】
①該有機(jī)物中含有碳碳雙鍵和醇羥基,可以使酸性KMnO4溶液褪色,故正確;②含有羧基,可以和NaHCO3溶液反應(yīng),故正確;③含有碳碳雙鍵,一定條件下能與H2發(fā)生加成反應(yīng),故正確;④含有羥基,在濃硫酸、加熱條件下,能與冰醋酸發(fā)生酯化反應(yīng),故正確;故選D。16、A【解析】
A項(xiàng),常溫干燥情況下氯氣不與鐵反應(yīng),故液氯貯存在干燥的鋼瓶里,A項(xiàng)正確;B項(xiàng),鈉、鉀均保存在煤油中,但鋰的密度小于煤油,故不能用煤油密封保存,應(yīng)用石蠟密封,B項(xiàng)錯誤;C項(xiàng),溴具有強(qiáng)氧化性,能腐蝕橡膠,故保存濃溴水的細(xì)口瓶不能用橡膠塞,C項(xiàng)錯誤;D項(xiàng),用排水法收集滿一瓶氫氣,用玻璃片蓋住瓶口,氫氣密度小于空氣,故瓶口應(yīng)朝下放置,D項(xiàng)錯誤;本題選A。17、C【解析】
A.含有碳碳雙鍵,所以可以發(fā)生加聚反應(yīng),故A正確;B.2?苯基丙烯是有機(jī)物,能溶于甲苯,但不溶于水,故B正確;C.分子中含有甲基,原子不可能共面,故C錯誤;D.含有碳碳雙鍵,能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,故D正確;故選:C。18、D【解析】
A、離子半徑:Li+<Na+<K+,晶格能LiCl>NaCl>KCl,所以硬度LiCl>NaCl>KCl,故A錯誤;B、HF分子間存在氫鍵,所以沸點(diǎn):HCl<HBr<HF,故B錯誤;C、非金屬性P<S<Cl,所以最高價(jià)氧化物的水化物的酸性:H3PO4<H2SO4<HClO4,故C錯誤;D、同周期元素從左到右,半徑減小,原子半徑:Na>Mg>Al,故D正確;答案選D。本題考查元素周期律,同周期元素從左到右金屬性減弱、非金屬性增強(qiáng),注意把握晶體類型的判斷以及影響晶體熔沸點(diǎn)高低的因素。19、C【解析】
體積分?jǐn)?shù)是75%的酒精殺菌消毒效果最好,A錯誤;煤中不含苯、甲苯和粗氨水,可通過煤的干餾得到苯、甲苯和粗氨水等,B錯誤;飽和碳酸鈉溶液能降低乙酸乙酯的溶解度而分層析出,且能除去乙酸,C正確;淀粉和纖維素通式相同但聚合度不同,不屬于同分異構(gòu)體,D項(xiàng)錯誤。20、D【解析】
短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,W、X、Y三種元素形成的一種化合物常用于清洗廚房用具的油污,推測為碳酸鈉,則W為C,X為O,Y為Na,滿足其中兩種元素形成的化合物可用于呼吸面具中作為供氧劑,該物質(zhì)為O和Na元素形成的Na2O2;Z的最外層電子數(shù)為X、Y的最外層電子數(shù)之和,則Z的最外層電子數(shù)為7,則Z為Cl。【詳解】根據(jù)分析W為C,X為O,Y為Na,Z為Cl,A.O、Cl形成的單質(zhì)臭氧、氯氣可作水的消毒劑,二者形成的二氧化氯具有強(qiáng)氧化性,也可作水的消毒劑,故A正確;B.化合物Y2X2為Na2O2,YZX為NaClO,過氧化鈉中含有離子鍵和共價(jià)鍵,NaClO中既含有離子鍵又含有共價(jià)鍵,故B正確;C.同一周期從左向右原子半徑逐漸減小,則原子半徑大?。篧>X;鈉離子含有2個電子層,氯離子含有3個電子層,則簡單離子半徑:Y<Z,故C正確;D.C、O可以形成CO、二氧化碳,二氧化碳能夠與NaOH溶液反應(yīng),但CO不與NaOH溶液反應(yīng),故D錯誤;故答案為D。碳酸鈉溶液水解顯堿性,故可以用來除油污;Na2O2能與水與二氧化碳反應(yīng)生成氧氣,可用于呼吸面具中作為供氧劑。21、D【解析】
A.質(zhì)子數(shù)為7、中子數(shù)為8的氮原子:,故A錯誤;B.溴化銨的電子式:,故B錯誤;C.氮原子的結(jié)構(gòu)示意圖:,故C錯誤;D.間硝基甲苯的結(jié)構(gòu)簡式:,故D正確;答案選D。22、C【解析】
A.H+、Fe2+、NO3—之間能夠發(fā)生氧化還原反應(yīng),不能大量共存,故A錯誤;B.使紫色石蕊溶液變紅的溶液為酸性溶液,溶液中存在大量H+,H+與AlO2—在溶液中能夠反應(yīng),且NH4+與AlO2—會發(fā)生雙水解,不能大量共存,故B錯誤;C.pH=12的溶液顯堿性,OH-與K+、Na+、CH3COO-、Br-不反應(yīng),且K+、Na+、CH3COO-、Br-之間也不反應(yīng),可大量共存,故C正確;D.滴加幾滴KSCN溶液顯血紅色的溶液中含有Fe3+,F(xiàn)e3+、I-能夠發(fā)生氧化還原反應(yīng),不能大量共存,故D錯誤;故選C。二、非選擇題(共84分)23、氯原子、酯基加成反應(yīng)+2CH3OH+2H2O5【解析】
(1)由C的結(jié)構(gòu)簡式可知其含有的官能團(tuán)有:氯原子、酯基;(2)E發(fā)生信息中的加成反應(yīng)生成F;(3)對比D、F的結(jié)構(gòu)簡式,結(jié)合E到F的反應(yīng)條件、給予的反應(yīng)信息,可知D中-CH2OH轉(zhuǎn)化為-CHO生成E,E發(fā)生信息中加成反應(yīng)生成F;(4)B→C是B與甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成C;(5)與B互為同分異構(gòu)體屬于芳香二元羧酸,且核磁共振氫譜為兩組峰(峰面積比為1:1)的有機(jī)物,苯環(huán)側(cè)重為2個羧基、1個氯原子且為對稱結(jié)構(gòu);(6)模仿D→E→F→G的轉(zhuǎn)化,苯甲醇氧化生成苯甲醛,然后與雙氧水反應(yīng),最后與甲醇反應(yīng)得到?!驹斀狻?1)由C的結(jié)構(gòu)簡式可知其含有的官能團(tuán)有:氯原子、酯基;(2)E發(fā)生信息中的加成反應(yīng)生成F,所以反應(yīng)類型為加成反應(yīng);(3)對比D、F的結(jié)構(gòu)簡式,結(jié)合E到F的反應(yīng)條件、給予的反應(yīng)信息,可知D中-CH2OH轉(zhuǎn)化為-CHO生成E,E發(fā)生信息中加成反應(yīng)生成F,故E的結(jié)構(gòu)簡式為:;(4)B是,C的結(jié)構(gòu)簡式為,所以B→C是B與甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成C,反應(yīng)方程式為:+2CH3OH+2H2O;(5)與B互為同分異構(gòu)體屬于芳香二元羧酸,且核磁共振氫譜為兩組峰(峰面積比為1:1)的有機(jī)物,苯環(huán)側(cè)鏈為2個羧基、2個氯原子且為對稱結(jié)構(gòu),可能的結(jié)構(gòu)簡式還有為:、、、,共5種;(6)模仿D→E→F→G的轉(zhuǎn)化,苯甲醇被催化氧化生成苯甲醛,然后與雙氧水反應(yīng)產(chǎn)生,與甲醇反應(yīng)得到,則合成路線流程圖為:。本題考查有機(jī)物的合成,涉及官能團(tuán)的識別、反應(yīng)類型的判斷、反應(yīng)方程式的書寫、限制條件同分異構(gòu)體書寫、合成路線設(shè)計(jì)等,熟練掌握官能團(tuán)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化是本題解答的關(guān)鍵,要對比有機(jī)物的結(jié)構(gòu)、明確發(fā)生的反應(yīng),充分利用題干信息分析解答。24、4?氟硫酚(或?qū)Ψ蚍樱然?、羰基加成反?yīng)AD13【解析】
(1)F原子在硫酚的官能團(tuán)巰基對位上,習(xí)慣命名法的名稱為對氟硫酚,科學(xué)命名法的名稱為4?氟硫酚;D分子中含氧官能團(tuán)有羧基,羰基兩種。(2)A→C為巰基與B分子碳碳雙鍵的加成反應(yīng)。(3)F→G的過程中,F(xiàn)中的—OCH3被—NH—NH2代替,生成G的同時(shí)生成CH3OH和H2O,反應(yīng)的方程式為。(4)由結(jié)構(gòu)簡式可推出其分子式為C10H7O3FS,A正確;分子中只有一個手性碳原子,B錯誤;分子中的羧基能夠與NaHCO3溶液反應(yīng),但F原子不能直接與AgNO3溶液發(fā)生反應(yīng),C錯誤;能發(fā)生取代(如酯化)、氧化、加成(羰基、苯環(huán))、還原(羰基)等反應(yīng),D正確。(5)根據(jù)描述,其分子式為C7H7FS,有?SH直接連在苯環(huán)上,當(dāng)苯環(huán)上連有?SH和?CH2F兩個取代基時(shí),共有3種同分異構(gòu)體,當(dāng)苯環(huán)上連有—SH、—CH3和—F三個取代基時(shí),共有10種同分異構(gòu)體,合計(jì)共13種同分異構(gòu)體,其中核磁共振氫譜有4組峰,且峰面積比為2∶2∶2∶1的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式為。(6)到,首先應(yīng)該把分子中的仲醇部分氧化為羰基,把伯醇(—CH2OH)部分氧化為羧基,然后模仿本流程中的D→E→F兩個過程,得到K。25、受熱均勻,且易控制溫度如溫度過低,則反應(yīng)速率較慢,且不利于ClO2的逸出2KClO3+H2C2O4+2H2SO4=ClO2↑+2CO2↑+2KHSO4+2H2O可減少ClO2揮發(fā)和水解8ClO2+2H2O=4HClO+2Cl2+7O2NaClO3135cV2V1偏大鹽酸和BaCl2溶液將ClO2氣體通入FeSO4溶液中,并滴入KSCN溶液,觀察溶液顏色變化,若溶液變?yōu)檠t色,則證明ClO2的氧化性比【解析】
Ⅰ.水浴加熱條件下,草酸、氯酸鉀在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成ClO2,因遇熱水緩慢水解,則B中含冰塊的水用于吸收ClO2,根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律,結(jié)合生成物的物質(zhì)的量的比及質(zhì)量守恒定律書寫反應(yīng)方程式;C中NaOH溶液可吸收ClO2尾氣,生成物質(zhì)的量之比為1:1的兩種陰離子,一種為NaClO2,根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律來書寫;II.有碘單質(zhì)生成,用淀粉做指示劑;根據(jù)元素守恒結(jié)合反應(yīng)得到關(guān)系式2ClO2~5I2~10Na2S2O3計(jì)算c(ClO2);III.ClO2具有強(qiáng)氧化性,可氧化H2S生成硫酸,氧化亞鐵離子生成鐵離子,檢驗(yàn)鐵離子即可解答該題?!驹斀狻縄.(1)裝置A用水浴加熱的優(yōu)點(diǎn)是受熱均勻,且易控制溫度,如溫度過低,則反應(yīng)速率較慢,且不利于ClO2的逸出,溫度過高,會加劇ClO2水解;(2)裝置A中反應(yīng)生成ClO2及KHSO4等產(chǎn)物,同時(shí)草酸被氧化生成水和二氧化碳,則反應(yīng)化學(xué)方程式為2KClO3+H2C2O4+2H2SO4=ClO2↑+2CO2↑+2KHSO4+2H2O;(3)裝置B的水中需放入冰塊,可減少ClO2揮發(fā)和水解;ClO2緩慢水解生成的含氯化合物只有HClO和Cl2,且物質(zhì)的量之比為2:1,則根據(jù)反應(yīng)前后各種元素原子個數(shù)相等,結(jié)合電子轉(zhuǎn)移守恒,可得該反應(yīng)的化學(xué)方程式為8ClO2+2H2O=4HClO+2Cl2+7O2;裝置C中NaOH溶液的作用是吸收尾氣中的ClO2,生成物質(zhì)的量之比為的1:1的兩種鹽,由于ClO2中Cl元素的化合價(jià)為+4價(jià),一種為NaClO2,根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律,則另一種生成物為NaClO3;II.有碘單質(zhì)生成,用淀粉作指示劑;二氧化硫和碘單質(zhì)的反應(yīng)中,根據(jù)電子守恒,得到:2ClO2~5I2,結(jié)合反應(yīng)2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI,得到關(guān)系式:2ClO2~5I2~10Na2S2O3。設(shè)原ClO2溶液的濃度為x,n(Na2S2O3)=c·V2×10-3mol,2ClO2~5I2~10Na2S2O32mol10mol10-2?x?V1×10-310-1cV2×10-3mol,2:10=10-2?x?V1如果滴加速率過慢,溶液中部分I-被氧氣氧化產(chǎn)生I2,消耗的標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液的體積偏大,則由此計(jì)算出的ClO2的含量就會偏大;(4)取適量ClO2水溶液加入H2S溶液中,振蕩,得無色溶液,說明硫化氫被氧化生成硫酸,可先加入鹽酸酸化,然后再加入氯化鋇檢驗(yàn),若反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀,證明有SO42-,即H2S被氧化產(chǎn)生了H2SO4;(5)證明ClO2的氧化性比Fe3+強(qiáng),則可通過ClO2氧化Fe2+生成Fe3+,可將ClO2氣體通入FeSO4溶液中,并滴入KSCN溶液,觀察溶液顏色變化,若溶液變?yōu)檠t色,則證明ClO2的氧化性比Fe3+強(qiáng)。本題考查了物質(zhì)的制備和性質(zhì)探究,把握物質(zhì)的性質(zhì)以及實(shí)驗(yàn)的原理和操作方法是解題關(guān)鍵,側(cè)重考查學(xué)生的分析能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ瑫r(shí)考查學(xué)生接受題目提供的信息能力與應(yīng)用能力。26、直形冷凝管C、E、D、F飽和食鹽水吸收尾氣中氯氣,避免污染環(huán)境3Cl2+NH4Cl=NCl3+4HCl71℃~95℃用干燥、潔凈玻璃棒蘸取三氯化氮液體(F裝置中的黃色油狀液體)滴到干燥的紅色石蕊試紙上,試紙不褪色;再滴加數(shù)滴熱水后,試紙先變藍(lán)色后褪色【解析】
題干信息顯示,利用氯氣與氯化銨溶液反應(yīng)制備三氯化氮,所以制得的氯氣不必干燥,但須除去氯化氫,以防干擾三氯化氮的制備。先用A裝置制取Cl2,然后經(jīng)過安全瓶G防止倒吸,再利用C裝置除去Cl2中混有的HCl;此時(shí)混有少量水蒸氣的Cl2進(jìn)入E裝置與蒸餾燒瓶中加入的氯化銨溶液反應(yīng),生成三氯化氮和氯化氫;當(dāng)E裝置的燒瓶中出現(xiàn)較多油狀液體時(shí)停止反應(yīng),用水浴加熱蒸餾燒瓶,并控制溫度在三氯化氮的沸點(diǎn)與95℃(爆炸點(diǎn))之間,將三氯化氮蒸出,用D冷凝,用F承接;由于Cl2可能有剩余,所以需使用裝置B進(jìn)行尾氣處理?!驹斀狻?1)NCl3為共價(jià)化合物,N原子與Cl各形成一對共用電子,其電子式為;儀器M的名稱是直形冷凝管。答案為:;直形冷凝管;(2)依據(jù)分析,如果氣流的方向從左至右,裝置連接順序?yàn)锳、G、C、E、D、F、B。答案為:C、E、D、F;(3)裝置C用于除去Cl2中混有的HCl,所以C中試劑是飽和食鹽水;最后所得尾氣中可能混有污染環(huán)境的Cl2,應(yīng)除去,由此確定B裝置的作用是吸收尾氣中氯氣,避免污染環(huán)境。答案為:飽和食鹽水;吸收尾氣中氯氣,避免污染環(huán)境;(4)E裝置中,氯氣與氯化銨溶液反應(yīng),生成三氯化氮和氯化氫,化學(xué)方程式為3Cl2+NH4Cl=NCl3+4HCl。答案為:3Cl2+NH4Cl=NCl3+4HCl;(5)由以上分析可知,水浴加熱溫度應(yīng)控制在三氯化氮的沸點(diǎn)與95℃(爆炸點(diǎn))之間,應(yīng)為71℃~95℃。答案為:71℃~95℃;(6)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)能證明現(xiàn)象來自產(chǎn)物,而不是反應(yīng)物,所以使用的物質(zhì)應(yīng)與反應(yīng)物不反應(yīng),但能與兩種產(chǎn)物反應(yīng),且產(chǎn)生不同的現(xiàn)象,可設(shè)計(jì)為:用干燥、潔凈玻璃棒蘸取三氯化氮液體(F裝置中的黃色油狀液體)滴到干燥的紅色石蕊試紙上,試紙不褪色;再滴加數(shù)滴熱水后,試紙先變藍(lán)色后褪色。答案為:用干燥、潔凈玻璃棒蘸取三氯化氮液體(F裝置中的黃色油狀液體)滴到干燥的紅色石蕊試紙上,試紙不褪色;再滴加數(shù)滴熱水后,試紙先變藍(lán)色后褪色。分析儀器的連接順序時(shí),要有一個整體觀、全局觀,依據(jù)實(shí)驗(yàn)的操作順序,弄清每步操作可能使用什么裝置,會產(chǎn)生什么雜質(zhì),對實(shí)驗(yàn)過程或結(jié)果產(chǎn)生什么影響,于是注意選擇合適的試劑,合理安排裝置的連接順序。27、分液漏斗上⑤③②④①除去空氣中的SO2和其他還原性氣體將黃鐵礦充分氧化,且將產(chǎn)生的二氧化硫全部擠入碘水中,被碘水充分吸收酚酞滴入最后一滴NaOH溶液后,溶液變?yōu)闇\紅色,并在半分鐘內(nèi)不褪色24.0%B【解析】
(1)萃取、分液的主要儀器為分液漏斗,根據(jù)滴定生成的酸在水溶液中,所以需要取上層水溶液;(2)實(shí)驗(yàn)的目的是將黃鐵礦在空氣中完全燃燒生成的SO2被飽和碘水吸收,實(shí)驗(yàn)中需要通入干燥空氣將裝置②中生成的SO2全部趕入裝置①中,通入的空氣需要利用酸性KMnO4溶液除去還原性的氣體雜質(zhì),并借助裝置堿石灰干燥,由此確定裝置的連接順序;(3)結(jié)合(2)的分析判斷裝置⑤中高錳酸鉀的作用和持續(xù)鼓入空氣的作用;(4)根據(jù)題意,用氫氧化鈉滴定混合強(qiáng)酸溶液,所以常用的指示劑為酚酞,在滴定終點(diǎn)時(shí)溶液變?yōu)闇\紅色;(5)對于多次測量數(shù)據(jù)一般要求平均值進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,由于第一次所消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積與后兩次相差較大,為減小誤差,只求后兩次標(biāo)準(zhǔn)液的體積的平均值:20.00ml。根據(jù)反應(yīng)4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2,I2+SO2+2H2O=2HI+H2SO4,H++OH-═H2O,得關(guān)系式S~SO2~4H+~4OH-,所以樣品中硫元素的質(zhì)量為:mol×32g/mol×=0.48g,據(jù)此計(jì)算樣品中硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù);(6)裝置⑤所得溶液為HI、H2SO4的混合溶液,為測得硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù),最好選用能與SO42-反應(yīng)生成不溶于酸性溶液的沉淀?!驹斀狻?1)萃取、分液的主要儀器為分液漏斗,因?yàn)镃Cl4密度大于水,所以萃取碘后,有機(jī)層在下層,水溶液為上層,則后續(xù)滴定生成的酸在水溶液中,所以需要取上層水溶液;(2)實(shí)驗(yàn)的目的是將黃鐵礦完全燃燒生成的SO2被飽和碘水吸收,實(shí)驗(yàn)中需要通入干燥空氣將裝置②中生成的SO2全部擠入裝置①中,通入的空氣需要利用酸性KMnO4溶液除去還原性的氣體雜質(zhì),并借助裝置堿石灰干燥,則裝置正確的連接順序是⑤→③→②→④→①;(3)實(shí)驗(yàn)中需要通入干燥空氣將裝置②中生成的SO2全部趕入裝置①中,通入的空氣需要利用酸性KMnO4溶液除去還原性的氣體雜質(zhì),故裝置⑤中高錳酸鉀的作用是除去空氣中的SO2和其他還原性氣體;持續(xù)鼓入空氣的作用將黃鐵礦充分氧化,且將產(chǎn)生的二氧化硫全部擠入碘水中,被碘水充分吸收。(4)根據(jù)題意,用氫氧化鈉滴定混合強(qiáng)酸溶液,所以常用的指示劑為酚酞,當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蜰aOH溶液后,溶液變?yōu)闇\紅色,并在半分鐘內(nèi)不褪色,說明滴定已經(jīng)達(dá)到終點(diǎn);(5)對于多次測量數(shù)據(jù)一般要求平均值進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,由于第一次所消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積與后兩次相差較大,為減小誤差,只求后兩次標(biāo)準(zhǔn)液的體積的平均值:20.00ml。根據(jù)反應(yīng)4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2,I2+SO2+2H2O=2HI+H2SO4,H++OH-═H2O,得關(guān)系式S~SO2~4H+~4OH-,所以樣品中硫元素的質(zhì)量為:mol×32g/mol×=0.48g,所以樣品中硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=24.0%;(6)裝置⑤所得溶液為HI、H2SO4的混合溶液,為測得硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù),最好選用能與SO42-反應(yīng)生成不溶于酸性溶液的沉淀,即氯化鋇符合題意,故答案為B。28、26[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5N>C>Fe1:2sp雜化HCN為極性分子且分子間存在氫鍵,而N2為非極性分子,HCl分子間無氫鍵4(0,0,0)(,,)×1030【解析】
(1)原子核外有多少電子,就存在多少不同運(yùn)動狀態(tài)的電子;根據(jù)Fe原子失去最外層2個電子再失去次外層1個電子就得到Fe3+,根據(jù)構(gòu)造原理書寫其核外電子排布式;(2)非金屬元素的電負(fù)性大于金屬元素,元素的非金屬性越強(qiáng),其電負(fù)性就越大;共價(jià)三鍵中含有1個σ鍵與2個π鍵;根據(jù)HCN中C原子形成的價(jià)層電子對數(shù)目判斷C原子雜化軌道類型;根據(jù)分子的極性及分子間氫鍵的存在與否和分子間作用力大小判斷物質(zhì)熔沸點(diǎn)的高低;
(3)根據(jù)Fe原子具有空軌道而Cl原子具有孤電子對,可形成配位鍵分析;(4)根據(jù)原子的相對位置及已知點(diǎn)的坐標(biāo),可確定坐標(biāo)原點(diǎn),從而可確定a位置Fe原子和N原子的坐標(biāo),利用均攤法計(jì)算一個晶胞中含有的各種元素的原子個數(shù)利用ρ=計(jì)算其密度。【詳解】(1)Fe是26號元素,由于在一個原子中不存在運(yùn)動狀態(tài)完全相同的電子,所以Fe原子核外有26種運(yùn)動狀態(tài)不同的電子。根據(jù)構(gòu)造原理,可得基態(tài)Fe原子核外電子排布式1s22s22p63s23p63d64s2,F(xiàn)e原子失去最外層2個4s電子后再失去次外層3d上的1個電子就得到Fe3+,則基態(tài)Fe3+核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d5或簡寫為[Ar]3d5;(2)在[Fe(CN)6]3-中存在Fe、C、N三種元素,由于元素的非金屬性越強(qiáng),其電負(fù)性越大,非金屬元素的電負(fù)性大于金屬元素,故這三種元素的電負(fù)性由大到小的順序是
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