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福建省寧德市部分一級達標中學2024-2025學年高三1月尖子生聯(lián)賽化學試題請考生注意:1.請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上,請用0.5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2.答題前,認真閱讀答題紙上的《注意事項》,按規(guī)定答題。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、下列有關物質(zhì)性質(zhì)與用途具有對應關系的是A.NaHCO3受熱易分解,可用于制胃酸中和劑B.SiO2熔點高硬度大,可用于制光導纖維C.Al2O3是兩性氧化物,可用作耐高溫材料D.CaO能與水反應,可用作食品干燥劑2、為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是A.0.1mol的中,含有個中子B.pH=1的H3PO4溶液中,含有個C.2.24L(標準狀況)苯在O2中完全燃燒,得到個CO2分子D.密閉容器中1molPCl3與1molCl2反應制備PCl5(g),增加個P-Cl鍵3、下列指定反應的離子方程式正確的是()A.氯氣溶于水:Cl2+H2O=2H++Cl-+ClO-B.Na2CO3溶液中CO32-的水解:CO32-+H2O=HCO3-+OH-C.酸性溶液中KIO3與KI反應生成I2:IO3-+I-+6H+=I2+3H2OD.NaHCO3溶液中加足量Ba(OH)2溶液:HCO3-+Ba2++OH-=BaCO3↓+H2O4、如圖是H3AsO4水溶液中含砷的各物種分布分數(shù)(平衡時某物種的濃度占各物種濃度之和的分數(shù))與pH的關系。下列說法錯誤的是A.NaH2AsO4溶液呈酸性B.向NaH2AsO4溶液滴加NaOH溶液過程中,先增加后減少C.H3AsO4和HAsO42-在溶液中不能大量共存D.Ka3(H3AsO4)的數(shù)量級為10-125、關于鈉及其化合物的化學用語正確的是A.鈉原子的結構示意圖:B.過氧化鈉的電子式:C.碳酸氫鈉的電離方程式:NaHCO3=Na++H++CO32-D.次氯酸鈉水溶液呈堿性的原因:ClO+H2OHClO+OH6、ZulemaBorjas等設計的一種微生物脫鹽池的裝置如圖所示,下列說法正確的是()A.該裝置可以在高溫下工作B.X、Y依次為陽離子、陰離子選擇性交換膜C.負極反應為CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2↑+7H+D.該裝置工作時,電能轉化為化學能7、下列實驗裝置應用于銅與濃硫酸反應制取二氧化硫和硫酸銅晶體,能達到實驗目的的是()A.用圖甲裝置制取并收集二氧化硫B.用圖乙裝置向反應后的混合物中加水稀釋C.用圖丙裝置過濾出稀釋后混合物中的不溶物D.用圖丁裝置將硫酸銅溶液蒸發(fā)濃縮后冷卻結晶8、下列制取Cl2、探究其漂白性、收集并進行尾氣處理的原理和裝置合理的是()A.制取氯氣 B.探究漂白性C.收集氯氣 D.尾氣吸收9、設阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值為NA。下列說法正確的是A.1L1mol·L-1的NaHSO3溶液中含有的離子數(shù)為3NAB.5.6g乙烯和環(huán)丙烷的混合物中含C—H鍵數(shù)目為1.8NAC.常溫常壓下,22.4L的37Cl2中所含的中子數(shù)為41NAD.硝酸與銅反應生成1.1molNOx時,轉移電子數(shù)為1.2NA10、設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是A.28g晶體硅中含有NA個Si-Si鍵B.疊氮化銨(NH4N3)發(fā)生爆炸反應:NH4N3=2N2+2H2,當產(chǎn)生標準狀況下22.4L氣體時,轉移電子的數(shù)目為NAC.pH=1的H3PO4溶液中所含H+的數(shù)目為0.1NAD.200mL1mol/LAl2(SO4)3溶液中A13+和SO42-的數(shù)目總和是NA11、設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是()A.高溫下,0.2molFe與足量水蒸氣反應,生成的H2分子數(shù)目為0.3NAB.室溫下,1LpH=13的NaOH溶液中,由水電離的OH﹣離子數(shù)目為0.1NAC.氫氧燃料電池正極消耗22.4L(標準狀況)氣體時,電路中通過的電子數(shù)目為2NAD.5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O反應中,生成28gN2時,轉移的電子數(shù)目為3.75NA12、向3mol·L-1鹽酸中加入打磨后的鎂條,一段時間后生成灰白色固體X,并測得反應后溶液pH升高。為確認固體X的成分,過濾洗滌后進行實驗:①向固體X中加入足量硝酸,固體溶解,得到無色溶液,將其分成兩等份;②向其中一份無色溶液中加入足量AgNO3溶液,得到白色沉淀a;③向另一份無色溶液中加入足量NaOH溶液,得到白色沉淀b。下列分析不正確的是()A.溶液pH升高的主要原因:Mg+2H+===Mg2++H2↑B.生成沉淀a的離子方程式:Ag++Cl-===AgCl↓C.沉淀b是Mg(OH)2D.若a、b的物質(zhì)的量關系為n(a):n(b)=1:3,則可推知固體X的化學式為Mg3(OH)6Cl13、SO2能使溴水褪色,說明SO2具有()A.還原性 B.漂白性 C.酸性 D.氧化性14、下列實驗方案中,不能測定碳酸鈉和碳酸氫鈉混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)的是A.取a克混合物充分加熱至質(zhì)量不再變化,減重b克B.取a克混合物加足量的鹽酸,產(chǎn)生的氣體通過堿石灰,稱量堿石灰增重的質(zhì)量為b克C.取a克混合物與足量澄清石灰水反應,過濾、洗滌、干燥后稱量沉淀質(zhì)量為b克D.取a克混合物與足量稀鹽酸充分反應,加熱、蒸干、灼燒得b克固體15、某興趣小組設計了如下實驗測定海帶中碘元素的含量,依次經(jīng)過以下四個步驟,下列圖示裝置和原理能達到實驗目的的是()A.灼燒海帶:B.將海帶灰溶解后分離出不溶性雜質(zhì):C.制備Cl2,并將I-氧化為I2:D.以淀粉為指示劑,用Na2S2O3標準溶液滴定:16、下列實驗操作、現(xiàn)象和結論均正確的是()選項實驗操作和現(xiàn)象結論A向NaBr溶液中分別滴入少量氯水和苯,振蕩、靜置,溶液上層呈橙紅色Br-的還原性強于Cl-B相同條件下,分別向20mL0.1mol/LKMnO4溶液和20mL0.5mol/LKMnO4溶液中滴加相同濃度和體積的草酸溶液(過量),0.5mol/LKMnO4溶液紫色褪去的時間更短(生成的Mn2+對該反應無影響)濃度對反應速率的影響:濃度越大,反應速率越快C向淀粉碘化鉀溶液中通入過量氯氣,溶液由無色變?yōu)樗{色,后藍色褪去氯氣具有強氧化性和漂白性D室溫下,用pH試紙測得0.1mol/LNa2SO3溶液的pH約為10,0.1mol/LNaHSO3溶液的pH約為5HSO3-結合H+的能力比SO32-的強A.A B.B C.C D.D17、下列敘述正確的是()A.某溫度下,一元弱酸HA的Ka越小,則NaA的Kh(水解常數(shù))越小B.溫度升高,分子動能增加,減小了活化能,故化學反應速率增大C.黃銅(銅鋅合金)制作的銅鑼易產(chǎn)生銅綠D.能用核磁共振氫譜區(qū)分和18、只用如圖所示裝置進行下列實驗,能夠得出相應實驗結論的是選項①②③實驗結論A稀鹽酸Na2CO3Na2SiO3溶液非金屬性:Cl>C>SiB飽和食鹽水電石高錳酸鉀溶液生成乙炔C濃鹽酸MnO2NaBr溶液氧化性Cl2>Br2D濃硫酸Na2SO3溴水SO2具有還原性A.A B.B C.C D.D19、CuI是有機合成的一種催化劑,受熱易氧化。實驗室可通過向CuSO4與NaI的混合溶液中通入SO2制備CuI(2CuSO4+2NaI+SO2+2H2O2CuI↓+2H2SO4+Na2SO4)。下列實驗原理和裝置不能達到實驗目的的是()A.制備SO2B.制備CuI并制備少量含SO2的溶液C.將CuI與母液分離并用裝置制得的含SO2的溶液洗滌沉淀D.加熱干燥濕的CuI固體20、常溫下,控制條件改變0.1mol·L-1二元弱酸H2C2O4溶液的pH,溶液中的H2C2O4、HC2O4-、C2O42-的物質(zhì)的量分數(shù)δ(X)隨pOH的變化如圖所示。已知pOH=-lgc(OH-),。下列敘述錯誤的是()A.反應H2C2O4+C2O42-2HC2O4-的平衡常數(shù)的值為103B.若升高溫度,a點移動趨勢向右C.pH=3時,=100.6:1D.物質(zhì)的量濃度均為0.1mol·L-1的Na2C2O4、NaHC2O4混合溶液中:c(Na+)>c(C2O42-)>c(HC2O4-)>c(H+)>c(OH-)21、下列對有關實驗操作及現(xiàn)象的結論或解釋正確的是選項實驗操作實驗現(xiàn)象結論或解釋A向H2O2溶液中滴加FeCl3溶液產(chǎn)生大量氣泡FeCl3催化H2O2的分解B將酸性KMnO4溶液滴入丙烯醛中溶液的紫紅色褪去丙烯醛中含有碳碳雙鍵C向某溶液中滴加稀H2SO4溶液產(chǎn)生有刺激性氣味的氣味原溶液中一定含有SO32-D向某溶液中滴加幾滴NaOH稀溶液,用濕潤的紅色石蕊試紙靠近試管口檢驗試紙不變藍原溶液中一定不含有NH4+A.A B.B C.C D.D22、常溫下,下列各組離子一定能在指定溶液中大量共存的是()A.pH=l的溶液中:Ba2+、Fe3+、Cl-、SCN-B.能使酚酞變紅的溶液:Ca2+、K+、HCO3-、CO32-C.=10-12的溶液中:NH4+、Cu2+、NO3-、SO42-D.由水電離的c(H+)=10-12mol·L-1的溶液中:Na+、Al3+、Cl-、NO3-二、非選擇題(共84分)23、(14分)由芳香烴A制備M(可用作消毒劑、抗氧化劑、醫(yī)藥中間體)的一種合成路線如下:已知:R1COOR2請回答:(1)A的結構簡式為_____;D中官能團的名稱為___。(2)由D生成E的反應類型為____;G的分子式為___。(3)由E與足量氫氧化鈉的乙醇溶液反應的化學方程式為____。(4)M的結構簡式為____。(5)芳香化合物H為C的同分異構體,H既能發(fā)生銀鏡反應又能發(fā)生水解反應,其核磁共振氫譜有4組吸收峰。寫出符合要求的H的一種結構簡式______。(6)參照上述合成路線和信息,以苯甲酸乙酯和CH3MgBr為原料(無機試劑任選),設計制備的合成路線_____。24、(12分)環(huán)氧樹脂因其具有良好的機械性能、絕緣性能以及與各種材料的粘結性能,已廣泛應用于涂料和膠黏劑等領域。下面是制備一種新型環(huán)氧樹脂G的合成路線:已知以下信息:①+H2O②+NaOH+NaCl+H2O③回答下列問題:(1)A是一種烯烴,化學名稱為_____,C中官能團的名稱為_____、____。(2)由C生成D反應方程式為_______。(3)由B生成C的反應類型為_______。(4)E的結構簡式為_______。(5)E的二氯代物有多種同分異構體,請寫出其中能同時滿足以下條件的芳香化合物的結構簡式________、_______。①能發(fā)生銀鏡反應;②核磁共振氫譜有三組峰,且峰面積比為3∶2∶1。(6)假設化合物D、F和NaOH恰好完全反應生成1mol單一聚合度的G,若生成的NaCl和H2O的總質(zhì)量為765g,則G的n值理論上應等于_______。25、(12分)阿司匹林(乙酰水楊酸,)是世界上應用最廣泛的解熱、鎮(zhèn)痛和抗炎藥。乙酰水楊酸受熱易分解,分解溫度為128℃~135℃。某學習小組在實驗室以水楊酸(鄰羥基苯甲酸)與醋酸酐[(CH3CO)2O]為主要原料合成阿司匹林,反應原理如下:制備基本操作流程如下:主要試劑和產(chǎn)品的物理常數(shù)如下表所示:請根據(jù)以上信息回答下列問題:(1)制備阿司匹林時,要使用干燥的儀器的原因是___。(2)合成阿司匹林時,最合適的加熱方法是___。(3)提純粗產(chǎn)品流程如下,加熱回流裝置如圖:①使用溫度計的目的是控制加熱的溫度,防止___。②冷凝水的流進方向是___(填“a”或“b”)。③趁熱過濾的原因是___。④下列說法不正確的是___(填字母)。A.此種提純方法中乙酸乙酯的作用是做溶劑B.此種提純粗產(chǎn)品的方法叫重結晶C.根據(jù)以上提純過程可以得出阿司匹林在乙酸乙酯中的溶解度低溫時大D.可以用紫色石蕊溶液判斷產(chǎn)品中是否含有未反應完的水楊酸(4)在實驗中原料用量:2.0g水楊酸、5.0mL醋酸酐(ρ=1.08g/cm3),最終稱得產(chǎn)品質(zhì)量為2.2g,則所得乙酰水楊酸的產(chǎn)率為___%。26、(10分)某小組同學設計如下實驗,研究亞鐵鹽與H2O2溶液的反應。實驗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。測得反應后溶液pH=0.9向反應后的溶液中加入KSCN溶液溶液變紅(1)上述實驗中H2O2溶液與FeSO4溶液反應的離子方程式是__。(2)產(chǎn)生氣泡的原因是__。(3)某同學認為,根據(jù)“溶液變紅”不能說明FeSO4與H2O2發(fā)生了反應,又補充了實驗II證實了該反應發(fā)生。實驗II的方案和現(xiàn)象是__。實驗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,反應混合物顏色加深且有渾濁。測得反應后溶液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)檢驗還含有SO42-。①檢驗棕黃色沉淀中SO42-的方法是______。②結合方程式解釋實驗III中溶液pH降低的原因______。實驗IV:用FeCl2溶液替代FeSO4溶液,其余操作與實驗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{色石蕊試紙變紅但不褪色。(5)將反應得到的混合物過濾,得到黃色沉淀。將黃色沉淀洗凈,加稀鹽酸,沉淀不溶解。經(jīng)檢驗沉淀中n(Fe):n(Cl)=1:1,寫出生成黃色沉淀的化學方程式___。(6)由以上實驗可知,亞鐵鹽與H2O2反應的現(xiàn)象與______(至少寫兩點)有關。27、(12分)銅及其化合物在生產(chǎn)、生活中有廣泛的應用。某研究性學習小組的同學對銅常見化合物的性質(zhì)和制備進行實驗探究,研究的問題和過程如下:I.探究不同價態(tài)銅的穩(wěn)定性進行如下實驗:(1)向中加適量稀硫酸,得到藍色溶液和一種紅色固體,該反應的離子化學方程式為:__________。由此可知,在酸性溶液中,價Cu比+1價Cu更_______(填“穩(wěn)定”或“不穩(wěn)定”)。(2)將粉末加熱至以上完全分解成紅色的粉末,該反應說明:在高溫條件下,+1價的Cu比+2價Cu更_______(填“穩(wěn)定”或“不穩(wěn)定”)。II.探究通過不同途徑制取硫酸銅(1)途徑A:如下圖①雜銅(含少量有機物)灼燒后的產(chǎn)物除氧化銅還含少量銅,原因可能是___________(填字母代號)a.該條件下銅無法被氧氣氧化b.灼燒不充分,銅未被完全氧化c.氧化銅在加熱過程中分解生成銅d.灼燒過程中部分氧化銅被還原②測定硫酸銅晶體的純度:某小組同學準確稱取4.0g樣品溶于水配成100mL溶液,取10mL溶液于錐形瓶中,加適量水稀釋,調(diào)節(jié)溶液pH=3~4,加入過量的KI,用標準溶液滴定至終點,共消耗標準溶液。上述過程中反應的離子方程式如下:。則樣品中硫酸銅晶體的質(zhì)量分數(shù)為_________________(2)途徑B:如下圖①燒瓶內(nèi)可能發(fā)生反應的化學方程式為_______________(已知燒杯中反應:)②下圖是上圖的改進裝置,其中直玻璃管通入氧氣的作用是_____________________。Ⅲ.探究用粗銅(含雜質(zhì)Fe)按下述流程制備氯化銅晶體。(1)實驗室采用如下圖所示的裝置,可將粗銅與反應轉化為固體l(部分儀器和夾持裝置已略去),有同學認為應在濃硫酸洗氣瓶前增加吸收的裝置,你認為是否必要________(填“是”或“否”)(2)將溶液2轉化為的操作過程中,發(fā)現(xiàn)溶液顏色由藍色變?yōu)榫G色。已知:在氯化銅溶液中有如下轉化關系:[Cu(H2O)4]2+(aq,藍色)+4Cl-(aq)CuCl42-(aq,黃色)+4H2O(l),該小組同學取氯化銅晶體配制成藍綠色溶液Y,進行如下實驗,其中能夠證明溶液中有上述轉化關系的是_____________(填序號)(已知:較高濃度的溶液呈綠色)。a.將Y稀釋,發(fā)現(xiàn)溶液呈藍色b.在Y中加入晶體,溶液變?yōu)榫G色c.在Y中加入固體,溶液變?yōu)榫G色d.取Y進行電解,溶液顏色最終消失Ⅳ.探究測定銅與濃硫酸反應取銅片和12mL18mol/L濃硫酸放在圓底燒瓶中共熱,一段時間后停止反應,為定量測定余酸的物質(zhì)的量濃度,某同學設計的方案是:在反應后的溶液中加蒸餾水稀釋至1000mL,取20mL至錐形瓶中,滴入2~3滴甲基橙指示劑,用標準氫氧化鈉溶液進行滴定(已知氫氧化銅開始沉淀的pH約為5),通過測出消耗氫氧化鈉溶液的體積來求余酸的物質(zhì)的量濃度。假定反應前后燒瓶中溶液的體積不變,你認為該學生設計的實驗方案能否求得余酸的物質(zhì)的量濃度____________(填“能”或“不能”),其理由是_____________。28、(14分)研究CO2的綜合利用對促進“低碳經(jīng)濟”的發(fā)展有重要意義。(1)工業(yè)上以CO2、NH3為原料生產(chǎn)尿素[CO(NH2)2],反應實際為兩步進行:I:2NH3(g)+CO2(g)H2NCOONH4(s)△H1=-272kJ·mol-1II:H2NCOONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H2=+138kJ·mol-1已知:H2O(l)==H2O(g)△H3=+44kJ·mol-1①請寫出以NH3、CO2為原料,合成尿素和液態(tài)水的熱化學方程式______________。②T1℃時,在1L的密閉容器中充入CO2和NH3模擬工業(yè)生產(chǎn),n(NH3)/n(CO2)=x,如圖是CO2平衡轉化率()與x的關系。求圖中A點NH3的平衡轉化率=________%。③當x=1.0時,若起始的壓強為p0kPa,水為液態(tài),平衡時壓強變?yōu)槠鹗嫉?/2。則該反應的平衡常數(shù)Kp=_______(kPa)-3(KP為以分壓表示的平衡常數(shù))。(2)用CO2和H2合成甲醇:3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ·mol-1。在T℃時,甲、乙、丙三個2L的恒容密閉容器中,按不同方式投入反應物,測得平衡時有關數(shù)據(jù)如下:①甲容器10s達到平衡時測得x=39.2,則甲中CO2的平均反應速率____________。②下列說法正確的是________(填字母編號)。A.2c1<c3B.z<2yC.p3>2p2D.α1+α3>1(3)用NaOH溶液做碳捕捉劑可獲得化工產(chǎn)品Na2CO3。常溫下若某次捕捉后得到pH=10的溶液,則溶液中c(CO32-):c(HCO3-)=_____[K1(H2CO3)=4.4×10-7、K2(H2CO3)=5×10-11],溶液中c(Na+)_____c(HCO3-)+2c(CO32-)(填“>”“=”或“<”)。29、(10分)氫能的存儲是氫能應用的主要瓶頸,目前所采用或正在研究的主要儲氫材料有:配位氫化物、富氫載體化合物、碳質(zhì)材料、金屬氫化物等。(1)Ti(BH4)2是一種過渡元素硼氫化物儲氫材料。①Ti2+基態(tài)的電子排布式可表示為__________________。②BH4-的空間構型是________________(用文字描述)。(2)液氨是富氫物質(zhì),是氫能的理想載體,利用N2+3H22NH3實現(xiàn)儲氫和輸氫。①上述方程式涉及的三種氣體熔點由低到高的順序是__________________。②下列說法正確的是________(填字母)。a.NH3分子中N原子采用sp3雜化b.相同壓強時,NH3沸點比PH3高c.[Cu(NH3)4]2+中,N原子是配位原子d.CN-的電子式為(3)Ca與C60生成的Ca32C60能大量吸附H2分子。①C60晶體易溶于苯、CS2,說明C60是________分子(填“極性”或“非極性”);②1個C60分子中,含有σ鍵數(shù)目為________個。(4)MgH2是金屬氫化物儲氫材料,其晶胞結構如圖所示,已知該晶體的密度為ag·cm-3,則晶胞的體積為____cm3[用a、NA表示(NA表示阿伏加德羅常數(shù))]。
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、D【解析】
A項,NaHCO3能與HCl反應,NaHCO3用于制胃酸中和劑,NaHCO3用于制胃酸中和劑與NaHCO3受熱易分解沒有對應關系;B項,SiO2傳導光的能力非常強,用于制光導纖維,SiO2用于制光導纖維與SiO2熔點高硬度大沒有對應關系;C項,Al2O3的熔點很高,用作耐高溫材料,Al2O3用作耐高溫材料與Al2O3是兩性氧化物沒有對應關系;D項,CaO能與水反應,用于食品干燥劑,CaO用于食品干燥劑與CaO與水反應有對應關系;答案選D。2、A【解析】
A.11B中含有6個中子,0.1mol11B含有6NA個中子,A正確;B.溶液體積未定,不能計算氫離子個數(shù),B錯誤;C.標準狀況下苯不是氣體,不能利用氣體摩爾體積計算22.4L苯的物質(zhì)的量,則無法判斷其完全燃燒產(chǎn)生的CO2分子數(shù)目,C錯誤;D.PCl3與Cl2反應生成PCl5的反應是可逆反應,反應物不可能完全轉化為生成物,則所1molPCl3與1molCl2反應生成的PCl5小于1mol,增加的P-Cl鍵的數(shù)目小于2NA個,D錯誤;答案選A。3、D【解析】
A、次氯酸是弱酸,不能拆寫,應寫成HClO的形式,A錯誤;B、多元弱酸根應分步水解、是可逆反應,CO32-+H2OHCO3-+OH-,B錯誤;C、反應前后電荷數(shù)不等,C錯誤;D、少量的系數(shù)定為1,HCO3-+Ba2++OH-=BaCO3↓+H2O,D正確。答案選D4、B【解析】
A.由圖像知,H2AsO4-溶液pH小于7,則NaH2AsO4溶液呈酸性,故A正確;B.,向NaH2AsO4溶液滴加NaOH溶液,c(H+)逐漸減小,則過程中,逐漸減少,故B錯誤;C.由圖示知,酸性條件下H3AsO4可以大量存在,在堿性條件下HAsO42-能大量存在,則它們在溶液中不能大量共存,故C正確;D.由圖知,pH=11.5時,c(HAsO42-)=c(AsO43-),Ka3(H3AsO4)=,故D正確;故選B。5、D【解析】
A.鈉原子原子核外有11個電子,A錯誤;B.過氧化鈉是離子化合物,B錯誤;C.碳酸氫鈉只能完全電離產(chǎn)生鈉離子和碳酸氫根離子,C錯誤;D.次氯酸鈉溶液顯堿性是由于次氯酸根的水解造成的,D正確;答案選D。6、C【解析】
A.高溫能使微生物蛋白質(zhì)凝固變性,導致電池工作失效,所以該裝置不能在高溫下工作,A錯誤;B.原電池內(nèi)電路中:陽離子移向正極、陰離子移向負極,從而達到脫鹽目的,所以Y為陽離子交換膜、X為陰離子交換膜,B錯誤;C.由圖片可知,負極為有機廢水CH3COO-的電極,失電子發(fā)生氧化反應,電極反應為CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2↑+7H+,C正確;D.該裝置工作時為原電池,是將化學能轉化為電能的裝置,D錯誤;故合理選項是C。7、D【解析】
A.二氧化硫密度比空氣大,應用向上排空氣法收集,導氣管應該長進,出氣管要短,故A錯誤;B.應將水沿燒杯內(nèi)壁倒入,并用玻璃棒不斷攪拌,故B錯誤;C.轉移液體需要引流,防止液體飛濺,故C錯誤;D.蒸發(fā)濃縮液體可用燒杯,在加熱過程中需要墊石棉網(wǎng),并用玻璃棒不斷攪拌,故D正確。故選:D。濃硫酸的稀釋時,正確操作為:將濃硫酸沿燒杯壁注入水中,并不斷攪拌,若將水倒入濃硫酸中,因濃硫酸稀釋會放熱,故溶液容易飛濺傷人。8、B【解析】A.該反應制取氯氣需要加熱,故A不合理;B.濃硫酸干燥氯氣,通過該裝置說明干燥的氯氣沒有漂白性,故B合理;C.氯氣密度大于空氣,要用向上排空氣法收集氯氣,故C不合理;D.氯氣在飽和食鹽水中難以溶解,故D不合理。故選B。9、B【解析】
A.HSO3-屬于弱酸酸式陰離子,在溶液中既存在水解平衡又存在電離平衡,1L1mol·L-1的NaHSO3溶液中含有的離子數(shù)不是3NA,故A錯誤;B.乙烯和環(huán)丙烷的最簡式為CH2,2.6g的混合物中含CH2物質(zhì)的量為1.4mol,所以含C—H鍵數(shù)目為1.8NA,故B正確;C.標準狀況下,3.4L的37Cl2中所含的中子數(shù)為41NA,常溫常壓下中子數(shù)不為41NA,故C錯誤;D.NOx可能是NO或NO2,根據(jù)得失電子守恒可得,生成1.1molNOx轉移電子數(shù)介于1.11.3mol之間,故D錯誤;答案:B。10、B【解析】
A.1個Si原子周圍有4個Si-Si,而1個Si-Si周圍有2個Si原子,則Si和Si-Si的比例為2:4=1:2,28gSi其物質(zhì)的量為1mol,則含有的Si-Si的物質(zhì)的量為2mol,其數(shù)目為2NA,A錯誤;B.疊氮化銨發(fā)生爆炸時,H的化合價降低,從+1降低到0,1mol疊氮化銨發(fā)生爆炸時,生成4mol氣體,則總共轉移4mol電子;現(xiàn)生成22.4:L,即1mol氣體,則轉移的電子數(shù)為NA,B正確;C.不知道磷酸溶液的體積,無法求出其溶液中的H+數(shù)目,C錯誤;D.200mL1mol·L-1Al2(SO4)3溶液中,如果Al3+不水解,則Al3+和SO42-的物質(zhì)的量=0.2L×1mol·L-1×2+0.2L×1mol·L-1×3=1mol,其數(shù)目為NA,但是Al3+為弱堿的陽離子,在溶液中會水解,因此Al3+數(shù)目會減少,Al3+和SO42-的總數(shù)目小于NA,D錯誤。答案選B。11、D【解析】
A.高溫下,F(xiàn)e與水蒸氣反應生成四氧化三鐵,四氧化三鐵中Fe的化合價為價,因此Fe失去電子的物質(zhì)的量為:,根據(jù)得失電子守恒,生成H2的物質(zhì)的量為:,因此生成的H2分子數(shù)目為,A錯誤;B.室溫下,1LpH=13的NaOH溶液中H+濃度為c(H+)=10-13mol/L,且H+全部由水電離,由水電離的OH-濃度等于水電離出的H+濃度,因此由水電離的OH-為10-13mol/L×1L=10-13mol,B錯誤;C.氫氧燃料電池正極上氧氣發(fā)生得電子的還原反應,當消耗標準狀況下22.4L氣體時,電路中通過的電子的數(shù)目為,C錯誤;D.該反應中,生成28gN2時,轉移的電子數(shù)目為3.75NA,D正確;故答案為D。12、D【解析】
A、溶液pH升高的主要原因是H+被消耗,即:Mg+2H+===Mg2++H2↑,故A正確;B、向其中一份無色溶液中加入足量AgNO3溶液,得到白色沉淀a,a是不溶于HNO3的白色沉淀,應為AgCl,故B正確;C、沉淀b,與OH―有關,NO3―、Cl―、Mg2+能形成沉淀的只有Mg2+,故C正確;D、若a、b的物質(zhì)的量關系為n(a):n(b)=1:3,根據(jù)化合價代數(shù)和為0,則可推知固體X的化學式為Mg3(OH)5Cl,故D錯誤。故選D。13、A【解析】
溴單質(zhì)與二氧化硫能發(fā)生氧化還原反應生成硫酸和HBr,溶液中溴的顏色會褪去,反應的化學方程式為:SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,硫元素化合價升高(+4→+6),體現(xiàn)還原性,溴元素化合價降低,體現(xiàn)氧化性(0→-1),A項正確;答案選A。本題考查二氧化硫的化學性質(zhì),二氧化硫具有多重性質(zhì),可總結如下:1、酸性氧化物:二氧化硫是酸性氧化物,和二氧化碳相似,溶于水顯酸性,可與堿等反應;2、還原性:二氧化硫可與酸性高錳酸鉀、過氧化氫、氯水、溴水等強氧化性的物質(zhì)反應;3、弱氧化性:二氧化硫可與硫化氫反應生成硫單質(zhì)等;4、漂白性:二氧化硫的漂白性體現(xiàn)在可漂白品紅等物質(zhì),尤其是二氧化硫的漂白性和還原性是學生們的易混點。使酸性高錳酸鉀溶液、氯水、溴水褪色體現(xiàn)的二氧化硫的還原性,使品紅溶液褪色體現(xiàn)的是漂白性。14、B【解析】
A、在Na2CO3和NaHCO3中,加熱能分解的只有NaHCO3,選項A正確;B、堿石灰可以同時吸收CO2和水蒸氣,則無法計算,選項B錯誤;C、Na2CO3和NaHCO3轉化為BaCO3時的固體質(zhì)量變化不同,利用質(zhì)量關系來計算,選項C正確;D、反應后加熱、蒸干、灼燒得到的固體產(chǎn)物是NaCl,Na2CO3和NaHCO3轉化為NaCl時的固體質(zhì)量變化不同,由鈉元素守恒和質(zhì)量關系,可列方程組計算,選項D正確;答案選B。本題看似是實驗設計,實際上是從定性和定量兩個角度考察碳酸鈉和碳酸氫鈉性質(zhì)的不同,實驗方案是否可行,關鍵看根據(jù)測量數(shù)據(jù)能否計算出結果。易錯點為選項A、此方案利用碳酸氫鈉的不穩(wěn)定性,利用差量法即可計算質(zhì)量分數(shù)。15、B【解析】
A.灼燒需在坩堝中進行,不能選燒杯,A項錯誤;B.將海帶灰溶解后分離出不溶性雜質(zhì)采用過濾操作,過濾需要玻璃棒引流,圖中操作科學規(guī)范,B項正確;C.制備Cl2,并將I-氧化為I2,除去氯氣中的氯化氫應該用飽和食鹽水,尾氣需用氫氧化鈉吸收,C項錯誤;D.Na2S2O3為強堿弱酸鹽,因S2O32-的水解使溶液呈現(xiàn)堿性,所以滴定時Na2S2O3應該放在堿式滴定管中,而不是酸式滴定管,D項錯誤;答案選B。本題的易錯點是D項,選擇酸堿滴定管一方面要考慮實際的反應所需的環(huán)境,另一方面要考慮標準溶液的酸堿性。如高錳酸鉀溶液在酸性條件下具有強氧化性,需選擇酸式滴定管;而本題的硫酸硫酸鈉還原碘單質(zhì)時,考慮到標準溶液的水解來選擇堿式滴定管。此外,學生要牢記儀器的構造,會區(qū)分酸式滴定管與堿式滴定管。16、A【解析】
A.NaBr溶液中滴入氯水,發(fā)生反應2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,由此得出還原性Br->Cl-,A正確;B.要通過溶液紫色褪去的時間長短比較反應速率快慢,應該讓酸性高錳酸鉀的體積和濃度均相同,改變草酸的濃度,B錯誤;C.淀粉碘化鉀溶液中通入過量氯氣,溶液先變藍后褪色,氯氣只表現(xiàn)氧化性,氯氣沒有漂白性,C錯誤;D.0.1mol/LNa2SO3溶液的pH大,堿性強,則結合H+的能力強,D錯誤;故選A。17、D【解析】
A.某溫度下,一元弱酸HA的電離常數(shù)為Ka,則其鹽NaA的水解常數(shù)Kh與Ka存在關系為:Kh=,所以Ka越小,Kh越大,故A錯誤;B、溫度升高,更多分子吸收能量成為活化分子,反應速率增大,但活化能不變,故B錯誤;C.黃銅是鋅和銅的合金,鋅比銅的化學性質(zhì)活潑,與銅相比它更易與空氣中的氧氣反應,而阻礙了銅在空氣中的氧化,所以黃銅(銅鋅合金)制作的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠,故C錯誤;D、和的核磁共振氫譜上峰的個數(shù)相同,但峰面積之比分別為1∶2∶2∶3和1∶2∶2∶1,可以區(qū)分,故D正確;答案選D。18、D【解析】
A.鹽酸易揮發(fā),且為無氧酸,揮發(fā)出來的氯化氫也能與硅酸鈉反應,則圖中裝置不能比較Cl、C、Si的非金屬性,故A錯誤;B.生成的乙炔中混有硫化氫,乙炔和硫化氫都能被高錳酸鉀氧化,使高錳酸鉀褪色,不能證明氣體中一定含有乙炔,故B錯誤;C.濃鹽酸與二氧化錳的反應需要加熱,常溫下不能生成氯氣,故C錯誤;D.濃硫酸與亞硫酸鈉反應生成二氧化硫,二氧化硫與溴水發(fā)生氧化還原反應生成硫酸和HBr,說明SO2具有還原性,故D正確;故選D。19、D【解析】
A.Cu與濃硫酸在加熱時發(fā)生反應生成SO2,圖中固液加熱裝置可制備,A正確;B.硫酸銅與NaI發(fā)生氧化還原反應生成CuI、SO2,可用該裝置制備CuI并制備少量含SO2的溶液,B正確;C.分離沉淀與溶液,可選該裝置進行過濾,C正確;D.加熱干燥濕的CuI固體,由于CuI易被氧化,因此不能用該裝置加熱,D錯誤;故合理選項是D。20、B【解析】
A.反應H2C2O4+C2O42-2HC2O4-的平衡常數(shù)K=,a點c(C2O42-)=c(HC2O4-),此時pOH=9.8,則c(OH-)=10-9.8mol/L,c(H+)=10-4.2mol/L,則Ka2==10-4.2;同理b點c(HC2O4-)=c(H2C2O4)可得Ka1=10-1.2,所以反應的平衡常數(shù)K=,故A正確;B.溫度升高,水的電離程度增大,水的離子積變大,pH與pOH之后小于14,則圖像整體將向左移動,故B錯誤;C.=100.6:1,故C正確;D.H2C2O4的Ka1=10-1.2,Ka2=10-4.2,則HC2O4-的水解平衡常數(shù)Kh1=,即其電離程度大于其水解程度,所以純NaHC2O4溶液中c(C2O42-)>c(HC2O4-),加入等物質(zhì)的量濃度Na2C2O4、草酸鈉會電離出大量的C2O42-,則溶液中c(C2O42-)>c(HC2O4-)依然存在,據(jù)圖可知當c(C2O42-)>c(HC2O4-)時溶液呈酸性,鈉離子不水解,所以混合溶液中離子濃度大小關系為c(Na+)>c(C2O42-)>c(HC2O4-)>c(H+)>c(OH-),故D正確;故答案為B。有關溶液中離子的物質(zhì)的量分數(shù)變化的圖像,各條曲線的交點是解題的關鍵,同過交點可以求電離平衡常數(shù)和水解平衡常數(shù);D項為易錯點,要通過定量的計算結合圖像來判斷溶液的酸堿性。21、A【解析】
A.H2O2溶液中沒有加FeCl3溶液前幾乎無氣泡產(chǎn)生,加入后產(chǎn)生大量氣泡,說明FeCl3對H2O2的分解起催化作用,A正確;B.醛基、碳碳雙鍵都可以被酸性高錳酸鉀溶液氧化,因此不能根據(jù)溶液的紫紅色褪去來確定丙烯醛中含有碳碳雙鍵,B錯誤;C.向某溶液中滴加稀H2SO4溶液,產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體,原溶液可能含有SO32-,也可能含有HSO3-或S2O32-等離子,C錯誤;D.若溶液中含有NH4+,由于溶液稀,反應產(chǎn)生NH3?H2O,也不能放出氨氣,因此不能看到濕潤的紅色石蕊試紙變?yōu)樗{色,D錯誤;故合理選項是A。22、C【解析】
A.pH=l的溶液中,F(xiàn)e3+、SCN-反應生成Fe(SCN)3,不能大量共存,故不選A;B.能使酚酞變紅的溶液:Ca2+、CO32-反應生成碳酸鈣沉淀,不能大量共存,故不選B;C.=10-12的溶液呈酸性,NH4+、Cu2+、NO3-、SO42-不反應,能大量共存,故不選C;D.由水電離的c(H+)=10-12mol·L-1的溶液,呈酸性或堿性,若呈堿性,Al3+不能存在,故不選D。二、非選擇題(共84分)23、羧基、氯原子加成反應C10H16O2+2NaOH+NaCl+2H2O【解析】
A的分子式為C7H8,結合B的結構,應是與CO發(fā)生加成反應,可知A為.對比B與C的結構,結合反應條件、C的分子式,可知B中醛基氧化為羧基得到C,C與氯氣發(fā)生苯環(huán)上取代反應生成D,D與氫氣發(fā)生加成反應生成E,E發(fā)生取代反應生成F,故C為、D為、E為.F與乙醇發(fā)生酯化反應生成G為,G發(fā)生信息中反應生成M為?!驹斀狻?1)A的結構簡式為;D為,其官能團為羧基、氯原子;(2)根據(jù)分析可知D與氫氣發(fā)生加成反應生成E;G的結構簡式為,分子式為C10H16O2;(3)E為,與足量氫氧化鈉的乙醇溶液在加熱條件發(fā)生氯原子的消去反應,以及羧基與氫氧化鈉的中和反應,故反應方程式為:+2NaOH+NaCl+2H2O;(4)由分析可知M的結構簡式為;(5)C為,其同分異構體H既能發(fā)生銀鏡反應又能發(fā)生水解反應說明其含有—CHO結構且含有酯基,核磁共振氫譜有4組吸收峰說明其結構對稱,則符合條件的H為:;(6)加聚反應得到,發(fā)生消去反應得到,由信息可知苯甲酸乙酯與①CH3MgBr、②H+/H2O作用得到,合成路線流程圖為。解決本題充分利用物質(zhì)的結構與反應條件進行分析判斷,熟練掌握官能團的性質(zhì)與轉化;注意對信息的理解,明確題目所給反應中是哪個化學鍵的斷裂與形成。24、丙烯加成反應氯原子、羥基+NaOH+NaCl+H2O+NaOH+NaCl+H2O8【解析】
根據(jù)D的分子結構可知A為鏈狀結構,故A為CH3CH=CH2;A和Cl2在光照條件下發(fā)生取代反應生成B為CH2=CHCH2Cl,B和HOCl發(fā)生加成反應生成C為
或,C在堿性條件下脫去HCl生成D;由F結構可知苯酚和E發(fā)生信息①的反應生成F,則E為
;D和F聚合生成G,據(jù)此分析解答?!驹斀狻浚?)根據(jù)以上分析,A為CH3CH=CH2,化學名稱為丙烯;C為
,故含官能團的名稱為氯原子、羥基。本小題答案為:丙烯;氯原子、羥基。(2)C在堿性條件下脫去HCl生成D,化學方程式為:(或)。故本小題答案為:(或)。(3)B和HOCl發(fā)生加成反應生成C。本小題答案為:加成反應。(4)根據(jù)信息提示①和流程圖中則E的結構簡式為。本小題答案為:。(5)E的二氯代物有多種同分異構體,同時滿足以下條件的芳香化合物:①能發(fā)生銀鏡反應,說明含有醛基;②核磁共振氫譜有三組峰,且峰面積比為3∶2∶1,說明分子中有3種類型的氫原子,且個數(shù)比為3:2:1。則符合條件的有機物的結構簡式為、。本小題答案為:、。(6)根據(jù)信息②和③,每消耗1molD,反應生成1molNaCl和H2O,若生成的NaCl和H2O的總質(zhì)量為765g,生成NaCl和H2O的總物質(zhì)的量為765g/76.5g/mol=10mol,由G的結構可知,要生成1mol單一聚合度的G,需要(n+2)molD,則(n+2)=10,解得n=8,即G的n值理論上應等于8。本小題答案為:8。25、醋酸酐和水易發(fā)生反應水浴加熱乙酰水楊酸受熱易分解a防止乙酰水楊酸結晶析出ABC84.3%【解析】
醋酸酐和水楊酸混合,然后向混合溶液中加入濃硫酸,搖勻后加熱至85℃,然后冷卻、過濾、水洗得到粗產(chǎn)品;(1)醋酸酐和水易發(fā)生反應生成乙酸;(2)合成阿司匹林時要控制溫度在85℃~90℃,該溫度低于水的沸點;(3)向粗產(chǎn)品中加入乙酸乙酯,增大乙酰水楊酸的溶解性,然后加熱回流,趁熱過濾,然后冷卻、減壓過濾、洗滌、干燥得到乙酰水楊酸,①乙酰水楊酸受熱易分解;②冷凝水采用逆流方法;③乙酰水楊酸在溫度低時易結晶析出;不同進行分離提純,水楊酸與乙酰水楊酸均含有羧基,且在水中微弱,不能用紫色石蕊溶液判斷產(chǎn)品中是否含有未反應完的水楊酸;
(4)水楊酸的相對分子質(zhì)量為138,n(水楊酸)=2.0g÷138g/mol=0.0145mol,n(乙酸酐)=(5.0mL×1.08g/cm3)÷102g/mol=0.0529mol,由于乙酸酐的物質(zhì)的量大于水楊酸,所以得到的乙酰水楊酸應該按照水楊酸來計算,故理論上得到乙酰水楊酸的質(zhì)量為0.0145mol×180g/mol=2.61g,產(chǎn)率=實際質(zhì)量理論質(zhì)量×100%.【詳解】醋酸酐和水楊酸混合,然后向混合溶液中加入濃硫酸,搖勻后加熱至85℃,然后冷卻、過濾、水洗得到粗產(chǎn)品;(1)醋酸酐和水易發(fā)生反應生成乙酸,生成的乙酸抑制水楊酸和乙酸酐反應,所以需要干燥儀器,故答案為:醋酸酐和水易發(fā)生反應;(2)合成阿司匹林時要控制溫度在85℃~90℃,該溫度低于水的沸點,所以合適的加熱方法是水浴加熱,故答案為:水浴加熱;(3)①乙酰水楊酸受熱易分解,分解溫度為128℃~135℃,使用溫度計的目的是控制加熱的溫度,防止乙酰水楊酸受熱易分解,故答案為:乙酰水楊酸受熱易分解;②采取逆流原理通入冷凝水,充滿冷凝管,充分冷凝回流,冷凝水從a口進,從b口出,故答案為:a;③趁熱過濾,防止乙酰水楊酸結晶析出,減少損失,故答案為:防止乙酰水楊酸結晶析出;④乙酸乙酯起溶劑作用,趁熱過濾除去水楊酸,再冷卻結晶析出乙酰水楊酸,說明低溫時乙酰水楊酸在乙酸乙酯中的溶解度較小,利用水楊酸、乙酰水楊酸在乙酸乙酯中溶解度不同就行分離提純,這種分離提純方法為重結晶,由于水楊酸與乙酰水楊酸均含有羧基,且在水中微弱,不能用紫色石蕊溶液判斷產(chǎn)品中是否含有未反應完的水楊酸,故選:ABC;(4)水楊酸的相對分子質(zhì)量為138,n(水楊酸)=2.0g÷138g/mol=0.0145mol,n(乙酸酐)=(5.0mL×1.08g/cm3)÷102g/mol=0.0529mol,由于乙酸酐的物質(zhì)的量大于水楊酸,所以得到的乙酰水楊酸應該按照水楊酸來計算,故理論上得到乙酰水楊酸的質(zhì)量為0.0145mol×180g/mol=2.61g,產(chǎn)率=實際質(zhì)量理論質(zhì)量×100%=2.2g2.61g×100%=84.3%,故答案為:84.3%.26、2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O反應生成的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、反應物用量【解析】
(1)H2O2溶液與FeSO4溶液反應,從“溶液立即變?yōu)樽攸S色”、“反應后的溶液中加入KSCN溶液,溶液變紅”、“稍后,產(chǎn)生氣泡”,可推出反應生成Fe3+;從“反應后溶液pH=0.9”,可推出反應消耗H+,由此可寫出離子方程式。(2)反應生成的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)某同學認為,根據(jù)“溶液變紅”不能說明FeSO4與H2O2發(fā)生了反應,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的實驗,由此設計實驗方案。(4)①棕黃色沉淀為Fe2O3,對SO42-的檢驗不產(chǎn)生干擾,所以檢驗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+應來自Fe3+的水解,由此可結合方程式解釋實驗III中溶液pH降低的原因。(5)由實驗IV可知,除得到黃色沉淀外,還有HCl生成。經(jīng)檢驗沉淀中n(Fe):n(Cl)=1:1,則沉淀應為(Fe2O3?FeCl3)n,由此可寫出生成黃色沉淀的化學方程式。(6)以上實驗,分別探究了pH、陰離子種類、溫度、反應物用量等對Fe2+與H2O2反應現(xiàn)象的影響,由此可得出與亞鐵鹽與H2O2反應的現(xiàn)象有關的因素?!驹斀狻?1)在酸性條件下,H2O2溶液與FeSO4溶液反應,生成Fe3+和H2O,反應的離子方程式為2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O。答案為:2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O;(2)反應生成的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生成的Fe3+催化下H2O2分解生成O2。答案為:在反應生成的Fe3+催化下H2O2分解生成O2;(3)既然某同學懷疑空氣中的溶解氧也可能將Fe2+氧化,只需做一個不加H2O2的實驗,由此設計實驗方案為取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-的檢驗不產(chǎn)生干擾,所以檢驗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+應來自Fe3+的水解,由此得出實驗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)由實驗IV可知,除得到黃色沉淀外,還有HCl生成。經(jīng)檢驗沉淀中n(Fe):n(Cl)=1:1,則沉淀應為(Fe2O3?FeCl3)n,由此得出生成黃色沉淀的化學方程式為6nFeCl2+3nH2O2==2(Fe2O3?FeCl3)n+6nHCl↑。答案為:6nFeCl2+3nH2O2==2(Fe2O3?FeCl3)n+6nHCl↑;(6)總結以上實驗分別探究的因素,由此可得出與反應現(xiàn)象有關的因素為:pH、陰離子種類、溫度、反應物用量。答案為:pH、陰離子種類、溫度、反應物用量。H2O2溶液與FeSO4溶液混合,反應生成Fe3+,OH-等,如果提供酸性環(huán)境,則OH-最后轉化為H2O;如果溶液的酸性不強,則會生成Fe(OH)3沉淀。反應生成的Fe3+對H2O2的分解起催化作用,同時反應放熱,又會促進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,且導致溶液的酸性增強。27、穩(wěn)定穩(wěn)定bd87.5%Cu+H2SO4+2HNO3(濃)=CuSO4+2NO2↑+2H2O3Cu+3H2SO4+2HNO3(?。?3CuSO4+2NO↑+4H2O氧氣氧化氮氧化合物,使氮氧化物全部被氫氧化鈉溶液吸收,防止污染大氣否abc不能雖然甲基橙變色的pH范圍為3.1~4.4,Cu(OH)2開始沉淀時的pH為5,在指示劑變色范圍之外,即中和酸時,Cu2+不會消耗OH-,但甲基橙由紅色變成橙色、黃色時,銅離子溶液呈藍色,對觀察指示終點顏色有干擾【解析】
I.(1)物質(zhì)都有由不穩(wěn)定物質(zhì)轉化為穩(wěn)定物質(zhì)的傾向,所以在酸性溶液中,+2價Cu比+1價Cu更穩(wěn)定;(2)在高溫下CuO分解產(chǎn)生Cu2O、O2,說明Cu2O比CuO在高溫下穩(wěn)定;II.(1)①Cu未完全反應、部分氧化銅能被有機物還原;②根據(jù)Cu元素守恒和反應方程式可得關系式,然后利用關系式計算CuSO4?5H2O的質(zhì)量,最后根據(jù)質(zhì)量分數(shù)的含義計算硫酸銅晶體的含量;(2)①Cu與稀硫酸、濃硝酸(或隨著反應進行濃硝酸變?yōu)榈南∠跛幔┓磻a(chǎn)生硫酸銅、NO2(或NO)、H2O,根據(jù)氧化還原反應規(guī)律書寫反應方程式;②O2可以將NO氧化為NO2,可以將NO、NO2驅趕進入NaOH溶液中,發(fā)生反應,防止大氣污染;III.(1)HCl對反應沒有影響;(2)根據(jù)平衡移動原理分析;IV.含銅離子溶液呈藍色,對觀察指示終點顏色有干擾?!驹斀狻縄.(1)向Cu2O中加適量稀硫酸,得到藍色溶液和一種紅色固體,這說明氧化亞銅和稀硫酸反應生成的是硫酸銅、水和單質(zhì)銅,該反應的離子方程式為:Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O,這說明在酸性溶液中,+2價Cu比+1價Cu更穩(wěn)定;(2)將粉末加熱至以上完全分解成紅色的粉末,該反應說明:在高溫條件下,+1價的Cu比+2價Cu更穩(wěn)定;II.(1)①a.加熱條件下銅易被氧氣氧化,a錯誤;b.灼燒不充分,銅未被完全氧化導致含有銅單質(zhì),b正確;c.氧化銅在加熱過程中不會分解生成銅,c錯誤;d.灼燒過程中部分氧化銅被有機物還原生成銅單質(zhì),d正確;故合理選項是bd;②根據(jù)方程式可知:2Cu2+~I2~2S2O32-,n(S2O32-)=0.1000mol/L×0.014L×10=1.4×10-2mol,則n(Cu2+)=1.4×10-2mol,m(CuSO4?5H2O)=1.4×10-2mol×250g/mol=3.5g,所以硫酸銅晶體的質(zhì)量分數(shù)為(3.5g÷4.0g)×100%=87.5%;(2)①Cu與稀硫酸、濃硝酸(或隨著反應進行濃硝酸變?yōu)榈南∠跛幔┓磻闪蛩徙~、NO2(或NO)、H2O,根據(jù)氧化還原反應規(guī)律,可得反應方程式為:;②NO不能被NaOH溶液吸收,O2可以將NO氧化為NO2,使氮氧化物完全被NaOH溶液吸收,同時可以將NO、NO2驅趕進入NaOH溶液中,發(fā)生反應,轉化為NaNO2、NaNO3,防止大氣污染;III.(1)Cl2中混有的HCl對反應沒有影響,因此不需要在濃硫酸洗氣瓶前增加吸收HCl的裝置;(2)a.將Y稀釋,平衡向左移動,溶液呈藍色,可以能夠證明CuCl2溶液中轉化關系,a正確;b.在Y中加入CuCl2晶體,溶液中[Cu(H2O)4]2+、Cl-濃度增大,平衡向右移動,溶液變?yōu)榫G色,可以能夠證明CuCl2溶液中轉化關系,b正確;c.在Y中加入NaCl固體,溶液中氯離子濃度增大,平衡向右移動,溶液變?yōu)榫G色,可以能夠證明CuCl2溶液中轉化關系,c正確;d.取Y進行電解,銅離子放電,溶液顏色最終消失,不能可以能夠證明CuCl2溶液中轉化關系,d錯誤;故合理選項是abc;IV.甲基橙變色的pH范圍是3.1~4.4,Cu(OH)2開始沉淀的pH=5,在指示劑變色范圍之外,即酸被堿中和時,Cu2+不會消耗OH-,但是甲基橙由紅色變成橙色、黃色時,Cu2+溶液呈藍色,對觀察指示終點顏色有干擾,因此不能測定剩余硫酸的物質(zhì)的量濃度。本題考查了實驗方案的設計、對工藝流程理解、實驗裝置的理解、平衡移動、物質(zhì)分離提純等,明確物質(zhì)的性質(zhì)是解答題目關鍵,難點是實驗方案的評價,從實驗的可操作性、簡便性、安全性、環(huán)保等方面考慮,有助于培養(yǎng)學生基本扎實的基礎與綜合運用能力。28、2NH3(g)+CO2(g)?H2O(l)+CO(NH2)2(s)ΔH=-178kJ?mol-133.3Kp=108/p030.04mol?L-1?s-1AB1︰2或0.5>【解析】
本題研究CO2的綜合利用對促進“低碳經(jīng)濟”的發(fā)展有重要意義,實際以CO2的性質(zhì)為載體考查了化學反應原理的綜合知識,難度適中。【詳解】(1)①NH3、CO2為原料,合成尿素和液態(tài)水的熱化學方程式為2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(l)△H,根據(jù)蓋斯定律可知△H=△H1+△H2-△H3=-178kJ?mol-1,因而有2NH3(g)+CO2(g)?H2O(l)+CO(NH2)2(s)ΔH=-178kJ?mol-1;②A點時,n(NH3)/n(CO2)=3.0,設n(CO2)=1mol,n(NH3)=3mol,CO2平衡轉化率為0.50,則轉化的CO2的量為1mol×0.50=0.5mol,那么根據(jù)2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(l)可知轉化的NH3為0.5mol×2=1mol,NH3的平衡轉化率=1mol/3mol×100%=33.3%;③當x=1.0時,設n(NH3)=n(CO2)=1mol,根據(jù)三段式可知:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(l)起11轉2xx平1-2x1-x又若起始的壓強為p0kPa,水為液態(tài),平衡時壓強變?yōu)槠鹗嫉?/2,可知=,解得x=mol,則n平(NH3)=m
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