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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年牛津譯林版拓展型課程化學(xué)上冊階段測試試卷825考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共7題,共14分)1、設(shè)NA表示阿伏伽德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是A.常溫下,pH=13的Ba(OH)2溶液中含有OH-的數(shù)目為0.1NAB.常溫下,2L0.1mol·L-1FeCl3溶液中,F(xiàn)e3+的數(shù)目為0.2NAC.常溫下,1LpH=2的硫酸溶液中由水電離出的H+的數(shù)目為10-12NAD.常溫下,將0.1molCl2溶于水,溶液中的HClO分子數(shù)為0.1NA2、下列對如圖所示實驗裝置的判斷中正確的是。
A.若X為鋅棒,Y為NaCl溶液,開關(guān)K置于M處,可減緩鋅的腐蝕,這種方法稱為犧牲陽極的陰極保護法B.若X為碳棒,Y為NaCl溶液,開關(guān)K置于N處,可加快鐵的腐蝕C.若X為銅棒,Y為硫酸銅溶液,開關(guān)K置于M處,銅棒質(zhì)量將增加,此時外電路中的電子向銅電極移動D.若X為銅棒,Y為硫酸銅溶液,開關(guān)K置于N處,可用于鐵表面鍍銅,溶液中銅離子濃度將減小3、自然界中氮的循環(huán)如圖所示。下列說法錯誤的是。
A.工業(yè)合成氨屬于人工固氮B.雷電作用下與發(fā)生化學(xué)反應(yīng)C.含氮無機物與含氮有機物不能相互轉(zhuǎn)化D.在氮的循環(huán)過程中涉及氧化還原反應(yīng)4、下列說法正確的是A.二氧化硫、二氧化氮、二氧化碳不僅嚴重污染大氣,還會形成酸雨B.在蔗糖中加入濃硫酸后出現(xiàn)發(fā)黑現(xiàn)象,說明濃硫酸具有脫水性C.灼燒白色粉末,火焰呈黃色,證明原粉末中有Na+,無K+D.金屬鈉著火,應(yīng)立即用水滅火5、利用圖1所示裝置(箭頭表示氣體或液體流向)可實現(xiàn)的實驗是。
A.瓶內(nèi)裝滿水用排水法收集H2B.瓶內(nèi)裝滿水用排水法測定O2的體積C.瓶內(nèi)裝飽和NaHCO3溶液除去CO2中的HCl雜質(zhì)D.瓶內(nèi)裝NaOH溶液除去Cl2中的HCl雜質(zhì)6、某同學(xué)利用鋅、氧化銅和稀硫酸制取銅,他設(shè)計了兩套方案,方案Ⅰ:利用鋅與足量稀硫酸反應(yīng)制氫氣,氫氣還原氧化銅;方案Ⅱ:氧化銅溶于稀硫酸生成硫酸銅,然后用鋅與硫酸銅反應(yīng)制備銅。下列關(guān)于方案Ⅰ和Ⅱ的評價不正確的是()A.方案Ⅱ比方案Ⅰ操作簡便B.等質(zhì)量的鋅,相同條件下在方案Ⅰ和方案Ⅱ中制得的銅的質(zhì)量相同C.等質(zhì)量的H2SO4參加反應(yīng),方案Ⅰ制取銅的質(zhì)量比方案Ⅱ的少D.為了加快鋅與稀硫酸反應(yīng),可以在溶液中加入少量氧化銅7、80℃時,NO2(g)+SO2(g)?SO3(g)+NO(g)。該溫度下,在甲、乙、丙三個體積相等且恒容的密閉容器中,投入NO2和SO2,起始濃度如下表所示,其中甲經(jīng)2min達平衡時,NO2的轉(zhuǎn)化率為50%,下列說法不正確的是。起始濃度甲乙丙c(NO2)(mol/L)0.100.200.20c(SO2)/(mol/L)0.100.100.20A.容器甲中的反應(yīng)在前2min的平均反應(yīng)速率v(SO2)=0.025mol/(L·min)B.達到平衡時,容器丙中正反應(yīng)速率與容器甲相等C.溫度升至90℃,上述反應(yīng)平衡常數(shù)為1.56,則反應(yīng)的△H>0D.容器乙中若起始時改充0.10mol/LNO2和0.20mol/L,達到平衡時c(NO)與原平衡相同評卷人得分二、多選題(共3題,共6分)8、常溫下,用溶液分別滴定體積和濃度均相同的三種一元弱酸的滴定曲線如圖所示;圖中橫坐標(biāo)a表示滴定百分數(shù)(滴定用量與滴定終點用量之比)。下列說法錯誤的是。
A.常溫下,酸性:B.當(dāng)?shù)味ㄖ寥芤褐写嬖冢篊.滴定當(dāng)時,溶液中D.初始濃度9、某同學(xué)按圖示裝置進行實驗;產(chǎn)生足量的氣體通入c中,最終出現(xiàn)渾濁。下列所選物質(zhì)組合符合要求的是。
a中試劑b中試劑c中溶液A濃硫酸濃鹽酸飽和食鹽水B濃硫酸Cu溶液C稀硫酸飽和溶液D濃氨水堿石灰溶液
A.AB.BC.CD.D10、“探究與創(chuàng)新能力”是化學(xué)的關(guān)鍵能力。下列各項中“操作或現(xiàn)象”能達到預(yù)期“實驗?zāi)康摹钡氖?。選項實驗?zāi)康牟僮骰颥F(xiàn)象A制作簡單原電池將鐵釘和銅絲連接插入食醋中即可形成原電池B驗證碳能與濃硝酸反應(yīng)向濃硝酸中插入紅熱的碳,產(chǎn)生紅棕色氣體C鑒別溴蒸氣和分別通入溶液中,產(chǎn)生淺黃色沉淀的是溴蒸氣D除去乙酸乙酯中的少量乙酸加入足量飽和氫氧化鈉溶液,充分混合后分液
A.AB.BC.CD.D評卷人得分三、填空題(共8題,共16分)11、向某密閉容器中充入等物質(zhì)的量的氣體M和N;一定條件下發(fā)生反應(yīng),達到平衡后,只改變反應(yīng)的一個條件,測得容器中物質(zhì)的濃度;反應(yīng)速率隨時間的變化如圖1、圖2所示。
回答下列問題:
(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______,其_______(填“>”、“<”或“=”)0。
(2)30min時改變的條件是____,40min時改變的條件是____,請在圖2中畫出30min~40min的正逆反應(yīng)速率變化曲線以及標(biāo)出40min~50min內(nèi)對應(yīng)的曲線_____。
(3)0~8min內(nèi),_______;50min后,M的轉(zhuǎn)化率為_______(保留三位有效數(shù)字)。
(4)20min~30min內(nèi),反應(yīng)平衡時的平衡常數(shù)K=_______。12、水豐富而獨特的性質(zhì)與其結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。
(1)對于水分子中的共價鍵,依據(jù)原子軌道重疊的方式判斷,屬于_________鍵;依據(jù)O與H的電負性判斷,屬于_________共價鍵。
(2)水分子中,氧原子的價層電子對數(shù)為_________,雜化軌道類型為_________。
(3)下列事實可用“水分子間存在氫鍵”解釋的是_________(填字母序號)。
a.常壓下;4℃時水的密度最大。
b.水的沸點比硫化氫的沸點高160℃
c.水的熱穩(wěn)定性比硫化氫強。
(4)水是優(yōu)良的溶劑,常溫常壓下極易溶于水,從微粒間相互作用的角度分析原因:_________(寫出兩條)。
(5)酸溶于水可形成的電子式為_________;由于成鍵電子對和孤電子對之間的斥力不同,會對微粒的空間結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響,如中H-N-H的鍵角大于中H-O-H的鍵角,據(jù)此判斷和的鍵角大?。篲_______(填“>”或“<”)。13、油氣開采;石油化工、煤化工等行業(yè)廢氣普遍含有的硫化氫;需要回收處理并加以利用。
H2S熱分解反應(yīng):2H2S(g)=S2(g)+2H2(g)ΔH4=170kJ·mol-1,在1373K、100kPa反應(yīng)條件下,對于n(H2S):n(Ar)分別為4:1、1:1、1:4、1:9、1:19的H2S-Ar混合氣,熱分解反應(yīng)過程中H2S轉(zhuǎn)化率隨時間的變化如下圖所示。
(1)n(H2S):n(Ar)越小,H2S平衡轉(zhuǎn)化率___________,理由是___________
(2)n(H2S):n(Ar)=1:9對應(yīng)圖中曲線___________,計算其在0~0.1s之間,H2S分壓的平均變化率為___________kPa·s-1。14、常溫下有濃度均為0.1mol/L的四種溶液:①HCl;②CH3COOH;③NaOH;④Na2CO3。
(1)這四種溶液中水的電離程度由大到小的順序是___(用序號填寫)。
(2)等體積混合②和③的溶液中離子濃度的大小順序是___。
(3)常溫下,0.1mol/L的CH3COOH溶液pH=3,則CH3COOH溶液的電離平衡常數(shù)Ka=___。
(4)用離子方程式表示④的水溶液呈堿性的主要原因:___。
(5)取10mL溶液①,加水稀釋到1000mL,則該溶液中由水電離出的c(H+)約為___。15、根據(jù)所學(xué)知識回答下列問題。
(1)0.1mol?L-1的NaHCO3溶液中各離子的濃度由大到小的順序為__。
(2)已知:常溫時,H2R的電離平衡常數(shù)Ka1=1.23×10-2,Ka2=5.60×10-8,則0.1mol?L-1的NaHR溶液顯__(填“酸”;“中”或“堿”)性。
(3)實驗室用AlCl3(s)配制AlCl3溶液的操作為__,若將AlCl3溶液蒸干并灼燒至恒重;得到的物質(zhì)為___(填化學(xué)式)。
(4)25℃時,將足量氯化銀分別放入下列4種溶液中,充分攪拌后,銀離子濃度由大到小的順序是___(填標(biāo)號);③中銀離子的濃度為_____mol?L-1。(氯化銀的Ksp=1.8×10-10)
①100mL0.1mol?L-1鹽酸②100mL0.2mol?L-1AgNO3溶液。
③100mL0.1mol?L-1氯化鋁溶液④100mL蒸餾水16、以下是合成乙酰水楊酸(阿司匹林)的實驗流程圖;請你回答有關(guān)問題:
已知:阿司匹林;水楊酸和乙酸酐的相對分子量分別為:180、138、102.
(1)制取阿司匹林的化學(xué)反應(yīng)方程式為_________________;反應(yīng)類型____________;
(2)水楊酸分子之間會發(fā)生縮合反應(yīng)生成聚合物,寫出用除去聚合物的有關(guān)離子方程式______________________________________________;
(3)抽濾裝置如圖所示,儀器A的名稱___________;該操作時在儀器A中加入濾紙,用蒸餾水濕潤后,應(yīng)________(選擇下列正確操作的編號);再轉(zhuǎn)移液體①微開水龍頭;②開大水龍頭;③微關(guān)水龍頭;④關(guān)閉水龍頭。
(4)下列有關(guān)抽濾的說法中正確的是________
A.抽濾是為了加快過濾速率;得到較大顆粒的晶體。
B.不宜用于過濾膠狀沉淀或顆粒太小的沉淀。
C.當(dāng)吸濾瓶內(nèi)液面高度快達到支管口時;應(yīng)拔掉鏈接支管口的橡皮管,從支管口倒出。
D.將晶體轉(zhuǎn)移至布氏漏斗時;若有晶體附在燒杯內(nèi)壁,應(yīng)用蒸餾水淋洗至布氏漏斗中。
E.洗滌沉淀時;應(yīng)使洗滌劑快速通過沉淀。
(5)用冷水洗滌晶體的目的_______________________;
(6)取2.000g水楊酸、5.400g乙酸酐反應(yīng),最終得到產(chǎn)品1.566g。求實際產(chǎn)率_______;17、某化學(xué)小組用下列裝置和試劑進行實驗,探究O2與KI溶液發(fā)生反應(yīng)的條件。
供選試劑:質(zhì)量分數(shù)為30%的H2O2溶液、0.1mol·L-1的H2SO4溶液、MnO2固體、KMnO4固體。
(1)小組同學(xué)設(shè)計甲;乙、丙三組實驗;記錄如下:
。
操作。
現(xiàn)象。
甲。
向裝置I的錐形瓶中加入MnO2固體,向裝置I的____中加入質(zhì)量分數(shù)為30%的H2O2溶液;連接裝置I;III,打開活塞。
裝置I中產(chǎn)生無色氣體并伴隨大量白霧;裝置III中有氣泡冒出;溶液迅速變藍。
乙。
向裝置II中加入KMnO4固體;連接裝置II;III,點燃酒精燈。
裝置III中有氣泡冒出;溶液不變藍。
丙。
向裝置II中加入____,向裝置III中再加入適量0.1mol·L-1的H2SO4溶液;連接裝置II;III,點燃酒精燈。
裝置III中有氣泡冒出;溶液變藍。
(2)丙實驗中O2與KI溶液反應(yīng)的離子方程式為___________________________________。
(3)對比乙、丙實驗可知,O2與KI溶液發(fā)生反應(yīng)的適宜條件是__________。為進一步探究該條件對反應(yīng)速率的影響;可采取的實驗措施是____________________________。
(4)由甲、乙、丙三組實驗推測,甲實驗中可能是I中的白霧使溶液變藍。為了驗證推測,可將裝置I中產(chǎn)生的氣體通入_________(填字母)溶液中,依據(jù)實驗現(xiàn)象來證明白霧中含有H2O2。A.酸性KMnO4B.FeCl2C.H2S(5)資料顯示:KI溶液在空氣中久置的過程中會被緩慢氧化:4KI+O2+2H2O=2I2+4KOH。該小組同學(xué)取20mL久置的KI溶液,向其中加入幾滴淀粉溶液,結(jié)果沒有觀察到溶液顏色變藍,他們猜想可能是發(fā)生了反應(yīng)___________________________________(寫離子方程式)造成的,請設(shè)計實驗證明他們的猜想是否正確:___________________________________。18、已知稀溴水和氯化鐵溶液都呈黃色;現(xiàn)在足量的稀氯化亞鐵溶液中,加入1~2滴液溴,振蕩后溶液呈黃色。
(1)甲同學(xué)認為這不是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所致,則使溶液呈黃色的微粒是:______(填粒子的化學(xué)式;下同);
乙同學(xué)認為這是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所致,則使溶液呈黃色的微粒是_________。
(2)如果要驗證乙同學(xué)判斷的正確性;請根據(jù)下面所提供的可用試劑,用兩種方法加以驗證,請將選用的試劑代號及實驗中觀察到的現(xiàn)象填入下表。
實驗可供選用試劑:。A.酸性高錳酸鉀溶液B.氫氧化鈉溶液C.四氯化碳D.硫氰化鉀溶液E.硝酸銀溶液F.碘化鉀淀粉溶液。實驗方案。
所選用試劑(填代號)
實驗現(xiàn)象。
方案一。
方案二。
(3)根據(jù)上述實驗推測,若在稀溴化亞鐵溶液中通入氯氣,則首先被氧化的離子是________,相應(yīng)的離子方程式為_______________________________________________;評卷人得分四、工業(yè)流程題(共4題,共32分)19、銦(In)是一種稀散金屬,常與其他金屬礦石伴生,回收氧化鋅煙塵(主要成分是ZnO,還含少量PbO、FeS、等)中的金屬銦的工藝流程如下:
已知:室溫下,金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如表所示。金屬離子開始沉淀pH(離子濃度為時)1.363完全沉淀pH2.784.3
回答下列問題:
(1)In為49號元素,常以+3價形式存在于化合物中,基態(tài)In原子的價電子排布式為_______。
(2)“中性浸出”的過程為:先加入稀硫酸和適量氧化劑氧化酸浸氧化鋅煙塵;反應(yīng)結(jié)束前半個小時加入CaO調(diào)整pH=5.0~5.2。
①與稀反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。
②氧化酸浸過程中,中的硫元素被氧化為該反應(yīng)的離子方程式為_______。
③氧化劑用量對中性浸出效果的影響如圖所示。最佳氧化劑用量為_______。
④“中浸渣”的主要成分為_______(填化學(xué)式)。
(3)萃取時,發(fā)生反應(yīng)代表有機萃取劑。
①反萃取時,宜選用的試劑X為_______。
②實驗室進行萃取和反萃取時,均需要使用的玻璃儀器有_______。
(4)“置換”后的濾液可返回_______(填“濾液1”或“濾液2”)中利用。
(5)“置換”時鋅粉的利用率為99.5%,若想獲得6.9kg海綿銦,需要使用鋅粉_______kg(保留兩位小數(shù))。20、銦(In)是一種稀散金屬,常與其他金屬礦石伴生,回收氧化鋅煙塵(主要成分是ZnO,還含少量PbO、FeS、等)中的金屬銦的工藝流程如下:
已知:室溫下,金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如表所示。金屬離子開始沉淀pH(離子濃度為時)1.363完全沉淀pH2.784.3
回答下列問題:
(1)In為49號元素,常以+3價形式存在于化合物中,基態(tài)In原子的價電子排布式為_______。
(2)“中性浸出”的過程為:先加入稀硫酸和適量氧化劑氧化酸浸氧化鋅煙塵;反應(yīng)結(jié)束前半個小時加入CaO調(diào)整pH=5.0~5.2。
①與稀反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。
②氧化酸浸過程中,中的硫元素被氧化為該反應(yīng)的離子方程式為_______。
③氧化劑用量對中性浸出效果的影響如圖所示。最佳氧化劑用量為_______。
④“中浸渣”的主要成分為_______(填化學(xué)式)。
(3)萃取時,發(fā)生反應(yīng)代表有機萃取劑。
①反萃取時,宜選用的試劑X為_______。
②實驗室進行萃取和反萃取時,均需要使用的玻璃儀器有_______。
(4)“置換”后的濾液可返回_______(填“濾液1”或“濾液2”)中利用。
(5)“置換”時鋅粉的利用率為99.5%,若想獲得6.9kg海綿銦,需要使用鋅粉_______kg(保留兩位小數(shù))。21、某化學(xué)實驗小組從市場購買海帶并設(shè)計提碘的流程如圖所示:
請回答下列問題:
(1)操作2包括以下步驟:a.振蕩萃取b.分液c.靜置分層d.加碘溶液和CCl4e.檢漏。
①上述步驟的正確先后順序是______(填編號)。
②完成步驟a時要及時放氣,放氣時分液漏斗下端應(yīng)_____(填“向上傾斜”或“向下傾斜”),放氣的目的是______。
③步驟b的具體操作是______,再將分液漏斗下面的活塞擰開,使下層液體沿?zé)瓋?nèi)壁流下,當(dāng)下層液體剛好放完時關(guān)閉活塞,______。
(2)濃NaOH溶液與I2反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____。
(3)加入45%硫酸溶液的作用是______(用離子方程式表示)。
(4)利用如圖所示裝置進行粗碘提純。簡述純化I2的原理:_____。棉花的作用是______。
22、H5IO6(正高碘酸)是用于光度法測定苯肼的試劑。工業(yè)上用NaIO3制備H5IO6的流程如圖:
(1)“反應(yīng)Ⅰ”可在如圖所示的裝置中進行。該反應(yīng)生成不溶于水的Na2H3IO6的離子方程式為____。若要提高Cl2的利用率,可對裝置進行改進的措施為___。
(2)反應(yīng)Ⅱ生成不溶于水的黑色Ag5IO6,“濾液2”呈__(填“酸”“堿”或“中”)性。
(3)“無色氣體”為__(填化學(xué)式)。
(4)工業(yè)上為降低成本,減少對環(huán)境的污染,整個流程需要控制加入Cl2和AgNO3的物質(zhì)的量之比為n(Cl2)∶n(AgNO3)=__。
(5)H5IO6具有強氧化性,可將FeSO4氧化為H2FeO4,自身被還原為HIO3,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___。評卷人得分五、實驗題(共2題,共4分)23、煤礦篩選煤后廢棄的煤矸石主要含有SiO2、Al2O3、Fe2O3;某實驗室用煤矸石提取氧化鋁,設(shè)計實驗流程如下:
(1)步驟(Ⅰ)中溶液A和沉淀分離的操作名稱是__________。
(2)步驟(Ⅱ)中溶液B含有的陰離子除Cl-、OH-外,還有_____________(寫離子符號)。
(3)步驟(Ⅱ)中“過量NaOH溶液”是否能換成“過量氨水”?_____________(填“是”或“否”),說明理由___________________________。
(4)步驟(Ⅳ)得到的Al2O3可制備Al,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________。24、某學(xué)習(xí)小組通過下列裝置探究MnO2與FeCl3·6H2O能否反應(yīng)產(chǎn)生Cl2,F(xiàn)eCl3的升華溫度為315℃。
實驗操作和現(xiàn)象:。操作現(xiàn)象點燃酒精燈,加熱ⅰ.A中部分固體溶解;上方出現(xiàn)白霧。
ⅱ.稍后;產(chǎn)生黃色氣體,管壁附著黃色液滴。
ⅲ.B中溶液變藍
(1)現(xiàn)象ⅰ中的白霧是___。
(2)分析現(xiàn)象ⅱ;該小組探究黃色氣體的成分,實驗如下:
a.加熱FeCl3·6H2O;產(chǎn)生白霧和黃色氣體。
b.用KSCN溶液檢驗現(xiàn)象ⅱ和a中的黃色氣體,溶液均變紅。通過該實驗說明現(xiàn)象ⅱ中黃色氣體含有___。
(3)除了氯氣可使B中溶液變藍外;推測還可能的原因是:
①實驗b檢出的氣體使之變藍,反應(yīng)的離子方程式是___。經(jīng)實驗證實推測成立。
②溶液變藍的另外一種原因是:在酸性條件下,裝置中的空氣使之變藍。通過進一步實驗確認了這種可能性,其實驗方案是___。
(4)為進一步確認黃色氣體是否含有Cl2,小組提出兩種方案,均證實了Cl2的存在。
方案1:在A;B間增加盛有某種試劑的洗氣瓶C。
方案2:將B中KI淀粉溶液替換為NaBr溶液;檢驗Fe2+。
現(xiàn)象如下:。方案1B中溶液變?yōu)樗{色方案2B中溶液呈淺橙紅色,未檢出Fe2+
①方案1的C中盛放的試劑是___(填字母)。
A.NaCl飽和溶液B.NaOH溶液C.NaClO溶液。
②方案2中檢驗Fe2+的原因是___。
③綜合方案1、2的現(xiàn)象,說明選擇NaBr溶液的依據(jù)是___。
(5)將A中的產(chǎn)物分離得到Fe2O3和MnCl2,A中產(chǎn)生Cl2的化學(xué)方程式是:___。評卷人得分六、元素或物質(zhì)推斷題(共3題,共30分)25、W;X、Y、Z、N、M六種主族元素;它們在周期表中位置如圖所示,請用對應(yīng)的的化學(xué)用語回答下列問題:
(1)N元素在周期表中的位置___________,根據(jù)周期表,推測N原子序數(shù)為___________
(2)比較Y、Z、W三種元素形成簡單離子的半徑由大到小的順序___________
(3)M最高價氧化物的水化物在水中的電離方程式:___________
(4)以下說法正確的是___________
A.單質(zhì)的還原性:X>Y,可以用X與YM2溶液發(fā)生反應(yīng)來證明。
B.Y與同周期的ⅢA元素的原子序數(shù)相差1
C.半導(dǎo)體器件的研制開始于硅;研發(fā)出太陽能光伏電池,將輻射轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?,如我校的路燈?/p>
D.元素N位于金屬與非金屬的分界線附近,可以推斷N元素的單質(zhì)具有兩性26、某白色固體甲常用于織物的漂白;也能將污水中的某些重金屬離子還原為單質(zhì)除去。為研究其組成,某小組同學(xué)進行了如下實驗。
又知;甲的焰色為黃色,鹽丙和丁的組成元素和甲相同,乙能使品紅溶液褪色,①處氣體體積在充分加熱揮發(fā)后經(jīng)干燥測定。
(1)甲中所含陽離子的電子式為___________,甲的化學(xué)式___________。
(2)寫出①中產(chǎn)生黃色沉淀的反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式___________。
(3)甲的溶液還可用作分析化學(xué)中的吸氧劑,假設(shè)其溶液與少量氧氣反應(yīng)產(chǎn)生等物質(zhì)的量的兩種酸式鹽,試寫出該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式___________。
(4)下列物質(zhì)中可能在溶液中與甲反應(yīng)的是___________。A.NaIB.C.D.NaOH27、周期表前三周期元素A;B、C、D;原子序數(shù)依次增大,A的基態(tài)原子的L層電子是K層電子的兩倍;B的價電子層中的未成對電子有3個;C與B同族;D的最高價含氧酸為酸性最強的無機含氧酸。請回答下列問題:
(1)C的基態(tài)原子的電子排布式為_____________;D的最高價含氧酸酸性比其低兩價的含氧酸酸性強的原因是___________________________。
(2)雜化軌道分為等性和不等性雜化,不等性雜化時在雜化軌道中有不參加成鍵的孤電子對的存在。A、B、C都能與D形成中心原子雜化方式為____________的兩元共價化合物。其中,屬于不等性雜化的是____________(寫化學(xué)式)。以上不等性雜化的化合物價層電子對立體構(gòu)型為_________,分子立體構(gòu)型為_______________________________。
(3)以上不等性雜化化合物成鍵軌道的夾角________(填“大于”;“等于”或“小于”)等性雜化的化合物成鍵軌道間的夾角。
(4)A和B能形成多種結(jié)構(gòu)的晶體。其中一種類似金剛石的結(jié)構(gòu),硬度比金剛石還大,是一種新型的超硬材料。其結(jié)構(gòu)如下圖所示(圖1為晶體結(jié)構(gòu),圖2為切片層狀結(jié)構(gòu)),其化學(xué)式為________________。實驗測得此晶體結(jié)構(gòu)屬于六方晶系,晶胞結(jié)構(gòu)見圖3。已知圖示原子都包含在晶胞內(nèi),晶胞參數(shù)a=0.64nm,c=0.24nm。其晶體密度為________________(已知:=1.414,=1.732,結(jié)果精確到小數(shù)點后第2位)。
參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、C【分析】【詳解】
A.氫氧根離子的濃度為0.1沒有說明體積,數(shù)目不確定,A項錯誤;
B.Fe3+會發(fā)生水解,數(shù)目小于0.2NA;B項錯誤;
C.1LpH=2的溶液中,水電離出氫氧根的濃度為水電離出的H+的數(shù)目等于水電離出氫氧根離子數(shù)目,為10-12NA;C項正確;
D.氯氣與水反應(yīng)的方程式為為可逆反應(yīng),HClO分子數(shù)小于0.1NA;D項錯誤;
故選C。
【點睛】
注意酸堿抑制水的電離,水電離出的H+與OH-始終相等。2、C【分析】【詳解】
A.若X為鋅棒;Y為NaCl溶液,開關(guān)K置于M處,構(gòu)成了鋅鐵原電池,鐵做正極,鋅做負極,鋅失去電子被腐蝕,A項錯誤;
B.若X為碳棒;Y為NaCl溶液,開關(guān)K置于N處,鐵做陰極,被保護,B項錯誤;
C.若X為銅棒;Y為硫酸銅溶液,開關(guān)K置于M處,鐵做負極失去電子,溶液中的銅離子在正極得到電子生成銅單質(zhì),銅棒質(zhì)量增加,電子由負極流向正極,外電路中的電子向銅電極移動,C項正確;
D.若X為銅棒;Y為硫酸銅溶液,開關(guān)K置于N處,銅做陽極,失去電子變成銅離子進入溶液,溶液中的銅離子在陰極得到電子變成銅單質(zhì),可用于鐵表面鍍銅,溶液中的銅離子會得到補充,溶液中銅離子濃度不變,D項錯誤;
故選C。3、C【分析】【詳解】
A.氮氣與氫氣反應(yīng)生成氨氣屬于人工固氮;A正確;
B.閃電時,N2轉(zhuǎn)化為NO;屬于化學(xué)反應(yīng),B正確;
C.氮循環(huán)中銨鹽和蛋白質(zhì)可相互轉(zhuǎn)化;銨鹽屬于無機物,蛋白質(zhì)屬于有機物,含氮無機物和含氮有機物可相互轉(zhuǎn)化,故C錯誤;
D.氮氣與氧氣反應(yīng)生成一氧化氮;一氧化氮與氧氣生成二氧化氮,二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸,均屬于氧化還原,D正確;
故答案為:C。4、B【分析】A、二氧化硫、二氧化氮不僅嚴重污染大氣,還會形成酸雨,二氧化碳不會形成酸雨,故A錯誤;B、在蔗糖中加入濃硫酸后出現(xiàn)發(fā)黑現(xiàn)象,由于濃硫酸使蔗糖碳化,說明濃硫酸具有脫水性,故B正確;C、灼燒白色粉末,火焰呈黃色,證明原粉末中有Na+,要確定有無鉀元素,要透過藍色的鈷玻璃觀察,不呈紫色才說明無K+,故C錯誤;D、金屬鈉著火,應(yīng)立即用沙子滅火,鈉能與水反應(yīng),故D錯誤;故選B。5、C【分析】【詳解】
A.氫氣不溶于水,排水法收集時短導(dǎo)管進氣,與進氣方向不同,故A錯誤;
B.短導(dǎo)管進氣可排出水;圖中進氣方向不能測定氧氣的體積,故B錯誤;
C.飽和NaHCO3溶液與CO2不反應(yīng);與HCl反應(yīng)生成二氧化碳,圖中導(dǎo)管長進短出;洗氣可分離,故C正確;
D.二者均與NaOH反應(yīng),不能除雜,應(yīng)選飽和食鹽水,故C錯誤;
故答案:C。6、B【分析】【分析】
A.方案I需要加熱條件且生成的氫氣不一定完全反應(yīng);
B.I中鋅生成的氫氣和CuO反應(yīng)時;部分氫氣不參與反應(yīng);
C.等質(zhì)量的硫酸參加反應(yīng);I中生成的氫氣不能完全參加反應(yīng);
D.原電池能加快負極材料參加反應(yīng)。
【詳解】
A.方案I需要加熱條件且生成的氫氣不一定完全反應(yīng);所以造成原料和能源的浪費,且操作方案II比方案I操作簡便,A項正確,不符合題意;
B.I中鋅生成的氫氣和CuO反應(yīng)時;部分氫氣不參與反應(yīng),所以等質(zhì)量的鋅,相同條件下方案I和方案II中制得的質(zhì)量不同,B項錯誤,符合題意;
C.等質(zhì)量的硫酸參加反應(yīng),I中生成的氫氣不能完全參加反應(yīng),所以等質(zhì)量的H2SO4參加反應(yīng);方案I制取銅的質(zhì)量比方案II的少,C項正確,不符合題意;
D.鋅置換出Cu;Zn;Cu和稀硫酸構(gòu)成原電池,原電池能加快負極材料參加反應(yīng),所以為了加快鋅與稀硫酸的反應(yīng),可以在溶液中加入少量的CuO,D項正確,不符合題意;
答案選B。7、B【分析】【詳解】
A.容器甲中起始時c(NO2)=0.10mol/L,經(jīng)2min達平衡時,NO2的轉(zhuǎn)化率為50%則反應(yīng)的NO2濃度為0.050mol/L,則反應(yīng)消耗SO2的濃度也是0.050mol/L,故反應(yīng)在前2min的平均速率v(SO2)==0.025mol/(L·min);A正確;
B.反應(yīng)NO2(g)+SO2(g)?SO3(g)+NO(g)為氣體體積不變的反應(yīng);壓強不影響平衡,則容器甲和丙互為等效平衡,平衡時反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率相等,由于丙中各組分濃度為甲的2倍,則容器丙中的反應(yīng)速率比A大,B錯誤;
C.對于容器甲,反應(yīng)開始時c(NO2)=c(SO2)=0.10mol/L,經(jīng)2min達平衡時,NO2的轉(zhuǎn)化率為50%,則反應(yīng)的c(NO2)=0.050mol/L,根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知,此時c(SO2)=0.10mol/L=0.050mol/L=0.050mol/L,c(NO)=c(SO3)=0.050mol/L,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=溫度升至90℃,上述反應(yīng)平衡常數(shù)為1.56>1,則升高溫度化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動,則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),故該反應(yīng)的△H>0;C正確;
D.化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),與其它外界條件無關(guān)。由于NO2(g)、SO2(g)消耗是1:1關(guān)系,反應(yīng)產(chǎn)生的SO3(g)、NO(g)也是1:1關(guān)系,所以容器乙中若起始時改充0.10mol/LNO2和0.20mol/L,平衡時,與原來的乙相同,則達到平衡時c(NO)與原平衡就相同;D正確;
故合理選項是B。二、多選題(共3題,共6分)8、BD【分析】【詳解】
A.由起始點可以看出,酸性:A項正確;
B.當(dāng)?shù)味ㄖ寥芤褐写嬖冢築項錯誤;
C.當(dāng)時,溶液呈酸性,C項正確;
D.D項錯誤。
故選BD。9、AC【分析】【詳解】
A.濃硫酸加入濃鹽酸中,生成氣體,生成的氣體通入飽和食鹽水中,根據(jù)同離子效應(yīng),析出晶體;A符合題意;
B.濃硫酸和銅在加熱條件下才能反應(yīng)生成不符合實驗要求,B不符合題意;
C.和稀硫酸反應(yīng)生成與飽和溶液反應(yīng)生成晶體;C符合題意;
D.濃氨水和堿石灰生成通入溶液中,先生成沉淀,繼續(xù)通入氨氣,溶解生成D不符合題意;
故選AC。10、AC【分析】【分析】
【詳解】
A.將鐵釘和銅絲連接插入食醋中即可形成簡單鐵銅原電池;故A符合題意;
B.濃硝酸受熱分解能放出紅棕色二氧化氮氣體;所以向濃硝酸中插入紅熱的碳,產(chǎn)生紅棕色氣體,不能證明是碳與濃硝酸反應(yīng),故B不符合題意;
C.因為溴蒸氣能和溶液反應(yīng);產(chǎn)生淺黃色溴化銀沉淀,故C符合題意;
D.因為足量飽和氫氧化鈉溶液能和乙酸乙酯反應(yīng);所以不能用足量飽和氫氧化鈉溶液除去乙酸乙酯中的少量乙酸,故D不符合題意;
故答案:AC。三、填空題(共8題,共16分)11、略
【分析】【詳解】
(1)依據(jù)圖1中各物質(zhì)的濃度變化量可得到0-20min,M、N濃度減少量為1.5mol/L,P濃度增加量為3mol/L,則反應(yīng)的化學(xué)方程式為由圖1可知,40min時平衡發(fā)生了移動,而P、M、N的濃度沒有改變,且改變壓強和使用催化劑平衡不移動,則改變的條件是溫度,30min時P、M、N濃度均減小則改變的條件為擴大容器體積,壓強減小,反應(yīng)速率減小,由圖2可知40min時速率增大,則40min時改變的條件是升高溫度,而生成物P的濃度在減小,依據(jù)勒夏特列原理可判斷該反應(yīng)的
(2)由(1)分析可知,30min時改變的條件是擴大容器的體積;40min時改變的條件是升高溫度;在圖2中畫出30min~40min的正逆反應(yīng)速率變化曲線以及標(biāo)出40min~50min內(nèi)對應(yīng)的曲線為
(3)8min時,M、N、P的物質(zhì)的量濃度相等,設(shè)
則解得x=2,故8min時,0~8min內(nèi);
50min后;M;N、P的物質(zhì)的量濃度相等,故M的轉(zhuǎn)化率為33.3%;
(4)由圖1可知,20min~30min內(nèi),為平衡狀態(tài),M、N的平衡濃度為1.5mol/L,P的平衡濃度為3mol/L,則反應(yīng)平衡時的平衡常數(shù)K=【解析】(1)<
(2)擴大容器的體積升高溫度
(3)33.3%
(4)412、略
【分析】【詳解】
(1)對于水分子中的共價鍵,依據(jù)原子軌道重疊的方式判斷,屬于鍵;O與H的電負性不同;共用電子對偏向于O,則該共價鍵屬于極性共價鍵;
(2)水分子中,氧原子的價層電子對數(shù)為雜化軌道類型為sp3;
(3)a.水中存在氫鍵;導(dǎo)致冰的密度小于水的密度,且常壓下,4℃時水的密度最大,a正確;
b.水分子間由于存在氫鍵,使分子之間的作用力增強,因而沸點比同主族的H2S高,b正確;
c.水的熱穩(wěn)定性比硫化氫強的原因是其中的共價鍵的鍵能更大;與氫鍵無關(guān),c錯誤;
故選ab;
(4)極易溶于水的原因為NH3和H2O極性接近;依據(jù)相似相溶原理可知,氨氣在水中的溶解度大;氨分子和水分子間可以形成氫鍵,大大增強溶解能力;
(5)的電子式為有1對孤電子對,有2對孤電子對,孤電子對之間的排斥力大于孤電子對與成鍵電子對之間的排斥力,水中鍵角被壓縮程度更大,故和的鍵角大?。?gt;【解析】(1)極性。
(2)4sp3
(3)ab
(4)NH3和H2O極性接近;依據(jù)相似相溶原理可知,氨氣在水中的溶解度大;氨分子和水分子間可以形成氫鍵,大大增強溶解能力。
(5)>13、略
【分析】【分析】
2H2S(g)=S2(g)+2H2(g)ΔH4=170kJ·mol-1,該反應(yīng)正方向為體積增大的反應(yīng),降低壓強,平衡會向正反應(yīng)方向移動;則對于n(H2S):n(Ar)為4:1、1:1、1:4、1:9、1:19的H2S-Ar混合氣在圖中對應(yīng)的曲線分別是a、b;c、d、e。
【詳解】
(1)由于正反應(yīng)是體積增大的可逆反應(yīng),n(H2S):n(Ar)越小,H2S的分壓越小,相當(dāng)于降低壓強,平衡向正反應(yīng)方向移動,因此H2S平衡轉(zhuǎn)化率越高;
(2)n(H2S):n(Ar)越小,H2S平衡轉(zhuǎn)化率越高,所以n(H2S):n(Ar)=1:9對應(yīng)的曲線是d;根據(jù)圖像可知n(H2S):n(Ar)=1:9反應(yīng)進行到0.1s時H2S轉(zhuǎn)化率為0.24;假設(shè)在該條件下;硫化氫和氬的起始投料的物質(zhì)的量分別為1mol和9mol,則根據(jù)三段式可知:
此時H2S的壓強為≈7.51kPa,H2S的起始壓強為10kPa,所以H2S分壓的平均變化率為=24.9kPa·s-1?!窘馕觥?1)越高n(H2S):n(Ar)越小,H2S的分壓越小,平衡向正反應(yīng)方向進行,H2S平衡轉(zhuǎn)化率越高。
(2)d24.914、略
【分析】【詳解】
(1)水電離程度比較:碳酸鈉溶液屬于強堿弱酸鹽;碳酸根離子水解導(dǎo)致溶液顯堿性,促進了水的電離;鹽酸是強酸溶液,氫氧化鈉溶液是強堿溶液,溶液中水的電離都受到了抑制作用,其中鹽酸中的氫離子濃度等于氫氧化鈉溶液中的氫氧根離子濃度,二者中水的電離程度相等;醋酸溶液為弱酸,發(fā)生微弱的電離產(chǎn)生氫離子,抑制了水的電離,但醋酸溶液中氫離子濃度遠小于鹽酸,故水的電離程度比鹽酸和氫氧化鈉都強,綜合而言這四種溶液中水的電離程度由大到小的順序是④>②>①=③。故答案為:④>②>①=③。
(2)等體積的醋酸和氫氧化鈉混合,混合后溶液恰好為醋酸鈉溶液,屬于強堿弱酸鹽,醋酸根離子發(fā)生微弱的水解導(dǎo)致溶液顯堿性,所以溶液中離子濃度的大小順序是c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)。故答案為:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)。
(3)常溫下,0.1mol/L的CH3COOH溶液pH=3,可得溶液中c(H+)=10-3mol/L,由醋酸的電離方程式:CH3COOHCH3COO-+H+可得其電離平衡常數(shù)為:故答案為:10-5。
(4)碳酸鈉溶液屬于強堿弱酸鹽,碳酸根離子水解導(dǎo)致溶液顯堿性,促進了水的電離,其水解方程式為:CO+H2OHCO+OH-,HCO+H2OH2CO3+OH-,故答案為:CO+H2OHCO+OH-,HCO+H2OH2CO3+OH-。
(5)取10mLHCl溶液,加水稀釋到1000mL,此時溶液中由HCl電離出的由此可知,此時溶液中的c(H+)=10-3mol/L,可得該溶液中由水電離出的故答案為:10?11mol/L。【解析】④>②>①=③c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)10-5CO+H2OHCO+OH-,HCO+H2OH2CO3+OH-10?11mol/L15、略
【分析】【詳解】
(1)NaHCO3在水溶液中發(fā)生電離:NaHCO3=Na++電離產(chǎn)生是會發(fā)生電離作用:H++也會發(fā)生水解作用:+H2OH2CO3+OH-。發(fā)生電離、水解作用都會消耗離子導(dǎo)致c(Na+)>c();電離產(chǎn)生H+使溶液顯酸性;水解產(chǎn)生OH-,使溶液顯堿性。由于其水解作用大于電離作用,最終達到平衡時,溶液中c(OH-)>c(H+),但鹽水解程度是微弱的,主要以鹽電離產(chǎn)生的離子存在,所以c()>c(OH-);溶液中的H+除會電離產(chǎn)生,還有H2O電離產(chǎn)生,而只有電離產(chǎn)生,故離子濃度:c(H+)>c(),因此該溶液中各種離子濃度由大到小的順序為:c(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+)>c();
(2)在0.1mol?L-1的NaHR溶液中,存在HR-的電離作用:HR-R2-+H+,電離產(chǎn)生H+使溶液顯酸性,同時也存在著水解中:HR-+H2OH2R+OH-,水解產(chǎn)生OH-,使溶液顯堿性,其平衡常數(shù)Kh=<Ka2=5.60×10-8,說明HR-的電離作用大于水解作用;因此NaHR溶液顯酸性;
(3)AlCl3是強酸弱堿鹽,在溶液中會發(fā)生水解作用:AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,導(dǎo)致溶液變渾濁,由于水解產(chǎn)生HCl,因此根據(jù)平衡移動原理,若用固體配制溶液時,將其溶解在一定量的濃鹽酸中,增加了H+的濃度,就可以抑制鹽的水解,然后再加水稀釋,就可以得到澄清溶液;若將AlCl3溶液蒸干,水解平衡正向進行直至水解完全,HCl揮發(fā)逸出,得到的固體是Al(OH)3,然后將固體灼燒至恒重,Al(OH)3分解產(chǎn)生Al2O3和H2O,最后得到的固體是Al2O3;
(4)氯化銀在水中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq);Ag+、Cl-都會抑制物質(zhì)的溶解,溶液中Ag+、Cl-濃度越大;其抑制AgCl溶解的程度就越大。
①100mL0.1mol?L-1鹽酸中c(Cl-)=0.1mol/L;
②100mL0.2mol?L-1AgNO3溶液中c(Ag+)=0.2mol/L;
③100mL0.1mol?L-1氯化鋁溶液中c(Cl-)=0.1mol/L×3=0.3mol/L;
④100mL蒸餾水中不含Cl-、Ag+;對氯化銀在水中溶解無抑制作用。
它們抑制AgCl溶解程度③>②>①>④,AgNO3溶液中含有Ag+,該溶液中含有的c(Ag+)最大;則這四種液體物質(zhì)中銀離子濃度由大到小的順序是:②>④>①>③;
③中c(Cl-)=0.3mol/L,由于AgCl的溶度積常數(shù)Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)=1.8×10-10,則該溶液中c(Ag+)==6.0×10-10mol/L?!窘馕觥縞(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+)>c()酸將AlCl3(s)溶解在較濃的鹽酸中,然后加水稀釋Al2O3②>④>①>③6.0×10-1016、略
【分析】【詳解】
(1)水楊酸和乙酸酐在濃硫酸的條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成乙酰水楊酸,方程式為:(2)在除去聚合物并提純阿司匹林的過程中;可以將阿司匹林與碳酸氫鈉反應(yīng)使羧基變?yōu)轸人徕c,且酯基不水解,這樣使阿司匹林溶于水,聚合物難溶于水,將聚合物除去,再將阿司匹林的鈉鹽鹽酸酸化可得阿司匹林,過程中涉及的離子方程式為:
.(3)該儀器的名稱為布氏漏斗。布氏漏斗中加入濾紙,用蒸餾水濕潤后,應(yīng)先微開水龍頭,不能大開,避免濾紙破損。故選①。(4)A.抽濾能為了加快過濾速率,但不能使沉淀的顆粒變大,故錯誤;B.顆粒太小的沉淀不能用抽濾的原因是顆粒太小的容易在濾紙上形成一層密實的沉淀,不容易透過,故正確;C.當(dāng)吸濾瓶內(nèi)液面高度快達到支管口時,應(yīng)拔掉吸濾瓶上的橡皮管,從吸濾瓶上口倒出溶液,而不能從吸濾瓶支管口倒出溶液,故錯誤;D.將晶體轉(zhuǎn)移至布氏漏斗時,若有晶體附在燒杯內(nèi)壁,應(yīng)用濾液來淋洗布氏漏斗,因為濾液是飽和溶液,沖洗是不會使晶體溶解,同時又不會帶入雜質(zhì),故錯誤;E.洗滌沉淀時,應(yīng)先關(guān)小水龍頭,然后蒸餾水緩緩淋洗,再打開水龍頭抽濾,不能使洗滌劑快速通過沉淀,故錯誤。故選B。(5)阿司匹林在冷水中的溶解度減小,所以用冷水洗滌晶體可以除去晶體表面附著的雜質(zhì),并減少阿司匹林因溶解而引起的損耗。(6)根據(jù)方程式分析,乙酸酐過量,用水楊酸計算阿司匹林的質(zhì)量為g,實際產(chǎn)率為=60%。【解析】取代反應(yīng)布氏漏斗①B除去晶體表面附著的雜質(zhì),并減少阿司匹林因溶解而引起的損耗60%17、略
【分析】【分析】
(1)甲實驗:根據(jù)裝置Ⅰ不要加熱制取氧氣可以知道利用的是雙氧水的分解;過氧化氫在二氧化錳催化作用下分解生成氧氣,I中產(chǎn)生無色氣體并伴隨大量白霧;Ⅲ中有氣泡冒出,溶液迅速變藍說明生成碘單質(zhì);
(2)碘離子具有還原性;在酸性條件下能夠被氧化氧化成碘單質(zhì),據(jù)此寫出反應(yīng)的離子方程式;
(3)對比乙、丙實驗可以知道,O2與KI溶液發(fā)生反應(yīng)的適宜條件酸性環(huán)境;酸溶液中氫離子濃度不同,裝置Ⅲ中出現(xiàn)藍色的速率不同;
(4)證明Ⅰ中產(chǎn)生的氣體中含有雙氧水;氧氣和雙氧水都具有氧化性,需要利用不同性質(zhì)進行檢驗;
(5)該小組同學(xué)取20mL久置的KI溶液;向其中加入幾滴淀粉溶液,結(jié)果沒有觀察到溶液顏色變藍,可能是生成的碘單質(zhì)在堿溶液中發(fā)生反應(yīng)生成碘化鉀;碘酸鉀,驗證是否正確是在未變藍色的溶液中滴入稀硫酸觀察是否變藍。
【詳解】
(1)甲實驗:根據(jù)裝置Ⅰ不需要加熱制取氧氣可以知道利用的是雙氧水的分解,過氧化氫在二氧化錳催化作用下分解生成氧氣,向Ⅰ的錐形瓶中加入MnO2固體,向Ⅰ的分液漏斗中加入30%H2O2溶液;連接Ⅰ;Ⅲ,打開活塞,Ⅰ中產(chǎn)生無色氣體并伴隨大量白霧;Ⅲ中有氣泡冒出,溶液迅速變藍說明生成碘單質(zhì),故答案為:分液漏斗;
(2)碘離子具有還原性,在酸性條件下能夠被氧化成碘單質(zhì),據(jù)此寫出反應(yīng)的離子方程式為:O2+4I-+4H+=2I2+2H2O,故答案為:O2+4I-+4H+=2I2+2H2O;
(3)向裝置Ⅱ中加入KMnO4固體,連接裝置II、III,點燃酒精燈,Ⅲ中有氣泡冒出,溶液不變藍,向Ⅱ中加入KMnO4固體,Ⅲ中加入適量0.1mol·L-1的H2SO4溶液,連接Ⅱ、Ⅲ,點燃酒精燈,Ⅲ中有氣泡冒出,溶液變藍。對比乙、丙實驗可以知道,O2與KI溶液發(fā)生反應(yīng)的適宜條件是:酸性環(huán)境;為進一步探究該條件對反應(yīng)速率的影響;可采取的實驗措施是:使用不同濃度的稀硫酸作對比實驗,故答案為:酸性環(huán)境;使用不同濃度的稀硫狻作對比實驗;
(4)A.高錳酸鉀溶液能夠?qū)㈦p氧水氧化;導(dǎo)致高錳酸鉀溶液褪色,而氧氣不與高錳酸鉀溶液反應(yīng),如果高錳酸鉀溶液褪色可證明混合氣體中含有雙氧水,故A正確;
B.氧氣和高錳酸鉀溶液都能夠氧化亞鐵離子;無法證明混合氣體中含有雙氧水,故B錯誤;
C.高錳酸鉀和氧氣都能夠氧化硫化氫;無法用硫化氫檢驗混合氣體中是否含有雙氧水,故C錯誤;
故答案為:A;
(5)KI溶液在空氣中久置的過程中會被緩慢氧化:4KI+O2+2H2O=2I2+4KOH。該小組同學(xué)取20mL久置的KI溶液,向其中加入幾滴淀粉溶液,結(jié)果沒有觀察到溶液顏色變藍,他們猜想可能是發(fā)生了反應(yīng)的離子方程式為3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O,設(shè)計實驗證明他們的猜想是否正確的實驗方案為:在上述未變藍的溶液中滴入0.1mol?L-1H2SO4溶液,觀察現(xiàn)象,若溶液變藍則猜想正確,否則錯誤,故答案為:3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O;在上述未變藍的溶液中滴入0.1mol?L-1H2SO4溶液;觀察現(xiàn)象,若溶液變藍則猜想正確,否則錯誤。
【點睛】
在做探究性實驗的題目時,根據(jù)資料,如果沒有得到預(yù)期的實驗結(jié)果,那么除了資料中給的化學(xué)反應(yīng),還要考慮酸性或堿性環(huán)境的影響,結(jié)合題目的上下文進行聯(lián)系,綜合考慮得出結(jié)論。這是解答此類題目時的難點?!窘馕觥糠忠郝┒稫MnO4固體O2+4I-+4H+=2I2+2H2O酸性環(huán)境使用同體積不同濃度的稀硫酸做對比實驗A3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O在上述未變藍的溶液中滴入0.1mol?L-1H2SO4溶液,觀察現(xiàn)象,若溶液變藍則猜想正確,否則錯誤18、略
【分析】【分析】
溴單質(zhì)氧化性較強,能將亞鐵離子氧化為三價鐵,三價鐵在水溶液中是黃色的;要驗證乙同學(xué)的判斷正確,可檢驗黃色溶液中不含Br2或黃色溶液中含F(xiàn)e3+,根據(jù)Br2和Fe3+的性質(zhì)進行檢驗,Br2可溶于CCl4,F(xiàn)e3+可與KSCN溶液反應(yīng)生成血紅色物質(zhì);Br2能將Fe2+氧化成Fe3+,說明還原性:Fe2+>Br-;依據(jù)氧化還原反應(yīng)中“先強后弱”規(guī)律判斷。
【詳解】
(1)在足量的稀氯化亞鐵溶液中,加入1-2滴液溴,若沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng),使溶液呈黃色的微粒為Br2;若是發(fā)生化學(xué)反應(yīng),二價鐵離子被溴單質(zhì)氧化為三價鐵在水溶液中是黃色的;因此答案是:Br2;Fe3+;
(2)要驗證乙同學(xué)的判斷正確,可檢驗黃色溶液中不含Br2或黃色溶液中含F(xiàn)e3+,根據(jù)Br2和Fe3+的性質(zhì)進行檢驗,Br2可溶于CCl4,F(xiàn)e3+可與KSCN溶液反應(yīng)生成血紅色物質(zhì);方案一可選用CCl4(C),向黃色溶液中加入四氯化碳,充分振蕩、靜置,溶液分層,若下層呈無色,表明黃色溶液中不含Br2,則乙同學(xué)的判斷正確;方案二可選用KSCN溶液(D),向黃色溶液中加入KSCN溶液,振蕩,若溶液變?yōu)檠t色,則黃色溶液中含F(xiàn)e3+;則乙同學(xué)的判斷正確。
(3)根據(jù)上述推測說明發(fā)生反應(yīng)Br2+2Fe2+=2Fe3++2Br-,由此說明亞鐵離子的還原性大于溴離子,Cl2具有氧化性,先氧化的離子是亞鐵離子,反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;因此答案是:Fe2+;2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。【解析】Br2;Fe3+答案如下:
。
選用試劑。
實驗現(xiàn)象。
第一種方法。
C
有機層無色。
第二種方法。
D
溶液變紅。
Fe2+2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-四、工業(yè)流程題(共4題,共32分)19、略
【分析】【分析】
氧化鋅煙塵中性浸出,過濾分離得到濾液1,濾液1為ZnSO4,中性渣主要含加入硫酸酸浸,過濾得到濾液2和酸浸渣,酸浸渣為濾液2中主要含有In3+、Fe3+;加入P204+260號溶劑由萃取,再加入酸反萃取后,加入Zn置換得到海綿銦。
【詳解】
(1)In為第五周期第ⅢA族元素,基態(tài)In原子的價電子排布式為故答案為:
(2)①加入稀硫酸浸泡過程中,與稀反應(yīng)生成和沉淀,反應(yīng)的化學(xué)方程式為故答案為:
②氧化酸浸過程中,中的硫元素被氧化為MnO2被還原為Mn2+,則發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為故答案為:
③“中性浸出”時要盡可能使鋅元素浸出;銦元素不浸出,根據(jù)題圖判斷,最佳氧化劑用量為1%,故答案為:1%;
④由上述分析可知,“中浸渣”的主要成分為故答案為:
(3)①反萃取過程中,需要加入酸溶液讓萃取反應(yīng)的平衡逆向移動,從流程中看出宜選用稀故答案為:稀
②萃取和反萃取后需要分液;則均需要使用的玻璃儀器有燒杯;分液漏斗,故答案為:燒杯、分液漏斗;
(4)“置換”后的濾液中含有大量可返回濾液1中利用,故答案為:濾液1;
(5)“置換”過程中發(fā)生反應(yīng)則需要消耗的Zn的質(zhì)量為故答案為:5.88?!窘馕觥?1)
(2)1%
(3)稀燒杯;分液漏斗。
(4)濾液1
(5)5.8820、略
【分析】【分析】
氧化鋅煙塵中性浸出,過濾分離得到濾液1,濾液1為ZnSO4,中性渣主要含加入硫酸酸浸,過濾得到濾液2和酸浸渣,酸浸渣為濾液2中主要含有In3+、Fe3+;加入P204+260號溶劑由萃取,再加入酸反萃取后,加入Zn置換得到海綿銦。
【詳解】
(1)In為第五周期第ⅢA族元素,基態(tài)In原子的價電子排布式為故答案為:
(2)①加入稀硫酸浸泡過程中,與稀反應(yīng)生成和沉淀,反應(yīng)的化學(xué)方程式為故答案為:
②氧化酸浸過程中,中的硫元素被氧化為MnO2被還原為Mn2+,則發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為故答案為:
③“中性浸出”時要盡可能使鋅元素浸出;銦元素不浸出,根據(jù)題圖判斷,最佳氧化劑用量為1%,故答案為:1%;
④由上述分析可知,“中浸渣”的主要成分為故答案為:
(3)①反萃取過程中,需要加入酸溶液讓萃取反應(yīng)的平衡逆向移動,從流程中看出宜選用稀故答案為:稀
②萃取和反萃取后需要分液;則均需要使用的玻璃儀器有燒杯;分液漏斗,故答案為:燒杯、分液漏斗;
(4)“置換”后的濾液中含有大量可返回濾液1中利用,故答案為:濾液1;
(5)“置換”過程中發(fā)生反應(yīng)則需要消耗的Zn的質(zhì)量為故答案為:5.88?!窘馕觥?1)
(2)1%
(3)稀燒杯;分液漏斗。
(4)濾液1
(5)5.8821、略
【分析】【分析】
海帶中提取I2,即將海帶中的I-溶于水中,再將其氧化為I2,再利用CCl4萃取從水中提取出來。
【詳解】
(1)操作為從水中分離出I2,即為萃取分液。具體操作順序為edacb。在振蕩過程中CCl4揮發(fā)導(dǎo)致分液漏斗中氣壓增大為了防止炸裂引發(fā)安全事故,需要進行放氣,放氣時分液漏斗下端朝上轉(zhuǎn)動活塞放氣。將漏斗置于鐵圈上打開上端活塞靜置分層,然后從下口放出下層,再從上口倒出上層。答案為edacb;向上傾斜;排除氣體防止壓強過大分液漏斗炸裂;打開上端活塞靜置;從上口倒出上層;
(2)從圖可以看出I2轉(zhuǎn)變?yōu)镹aI和NaIO3,那么反應(yīng)按照升降守恒配平即可,3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O。答案為3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O;
(3)從圖看NaI和NaIO3經(jīng)稀硫酸轉(zhuǎn)變?yōu)镮2,即反應(yīng)為6H++5I-+=3I2+3H2O。答案為6H++5I-+=3I2+3H2O;
(4)碘易升華經(jīng)冷卻之后便可被收集起來。該裝置中I2經(jīng)加熱升華進入漏斗冷卻為固體被收集在漏斗中從而達到分離提純的目的。棉花為防止I2蒸汽升華至空氣中。答案為I2經(jīng)加熱升華進入漏斗冷卻為固體被收集在漏斗中從而達到分離提純的目的;防止I2蒸汽升華至空氣中。【解析】(1)edacb向上傾斜排除氣體防止壓強過大分液漏斗炸裂打開上端活塞從上口倒出上層。
(2)3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O
(3)6H++5I-+=3I2+3H2O
(4)I2經(jīng)加熱升華進入漏斗冷卻為固體被收集在漏斗中從而達到分離提純的目的防止I2蒸汽升華至空氣中22、略
【分析】【分析】
反應(yīng)Ⅰ是在氫氧化鈉溶液中將碘酸鈉氧化為不溶于水的Na2H3IO6,過濾得到Na2H3IO6,反應(yīng)Ⅱ加入硝酸銀溶液生成不溶于水的黑色Ag5IO6,過濾得到黑色Ag5IO6,反應(yīng)Ⅲ加入氯氣和水反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2Ag5IO6+5Cl2+H2O=10AgCl↓+5O2+2H5IO6,生成氣體氧氣,過濾得到H5IO6(正高碘酸)。
【詳解】
(1)氫氧化鈉溶液中氯氣將碘酸鈉氧化為不溶于水的Na2H3IO6,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:NaIO3+Cl2+3NaOH=Na2H3IO6↓+2NaCl,該反應(yīng)生成不溶于水的Na2H3IO6的離子方程式為IO3-+Cl2+2Na++3OH-=Na2H3IO6↓+2Cl-。若要提高Cl2的利用率,可對裝置進行改進的措施為:通Cl2導(dǎo)管的下端連接多孔球泡裝置。
故答案為:IO3-+Cl2+2Na++3OH-=Na2H3IO6↓+2Cl-;通Cl2導(dǎo)管的下端連接多孔球泡裝置;
(2)反應(yīng)Ⅱ加入硝酸銀反應(yīng)生成不溶于水的黑色Ag5IO6,反應(yīng)為:Na2H3IO6+5AgNO3=3HNO3+2NaNO3+Ag5IO6↓;濾液中生成硝酸,溶液顯酸性;
故答案為:酸;
(3)上述分析可知Ag5IO6被氧化生成高碘酸,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2Ag5IO6+5Cl2+H2O=10AgCl↓+5O2+2H5IO6,“無色氣體”為O2(填化學(xué)式)。
故答案為:O2;
(4)依據(jù)化學(xué)反應(yīng)的定量關(guān)系計算:NaIO3+Cl2+3NaOH=Na2H3IO6+2NaCl,Na2H3IO6+5AgNO3=3HNO3+2NaNO3+Ag5IO6↓,2Ag5IO6+5Cl2+H2O=10AgCl↓+5O2+2H5IO6,計算得到,2Cl2~2Na2H3IO6~10AgNO3~2Ag5IO6~5Cl2,所以整個流程需要控制加入氯氣和硝酸銀的物質(zhì)的量之比為n(Cl2)∶n(AgNO3)=7∶10。
故答案為:7∶10;
(5)H5IO6具有強氧化性,可將FeSO4氧化為H2FeO4,自身被還原為HIO3,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為FeSO4+2H5IO6=H2FeO4+H2SO4+2HIO3。
故答案為:FeSO4+2H5IO6=H2FeO4+H2SO4+2HIO3。
【點睛】
本題考查了物質(zhì)分離提純的分析,主要是化學(xué)反應(yīng)的定量關(guān)系分析計算,過程的產(chǎn)物判斷和化學(xué)方程式的書寫是解題關(guān)鍵,難點(4)寫出方程式,計算得到,2Cl2~2Na2H3IO6~10AgNO3~2Ag5IO6~5Cl2,所以整個流程需要控制加入氯氣和硝酸銀的物質(zhì)的量之比為n(Cl2)∶n(AgNO3)=7∶10?!窘馕觥竣?IO3-+Cl2+2Na++3OH-=Na2H3IO6↓+2Cl-②.通Cl2導(dǎo)管的下端連接多孔球泡裝置③.酸④.O2⑤.7∶10⑥.FeSO4+2H5IO6=H2FeO4+H2SO4+2HIO3五、實驗題(共2題,共4分)23、略
【分析】【分析】
煤矸石加鹽酸溶解金屬氧化物;二氧化硅和雜質(zhì)不與酸反應(yīng),過濾分離,濾液加入過量氫氧化鈉生成可溶性偏鋁酸鈉和沉淀氫氧化鐵,過濾分離,濾液加入二氧化碳得到氫氧化鋁沉淀,最后對氫氧化鋁加熱使其分解得到產(chǎn)品氧化鋁。
【詳解】
(1)步驟(Ⅰ)中溶液A和沉淀分離的操作名稱是過濾;
(2)步驟Ⅱ中加入過量的氫氧化鈉鐵離子完全沉淀,氫氧化鈉又和氯化鋁反應(yīng):所以濾液中含有氫氧化鈉、偏鋁酸鈉、氯化鈉,濾液中陰離子為Cl-、OH-、AlO
(3)步驟(Ⅱ)中“過量NaOH溶液”不能換成“過量氨水”,因為過量氨水與Al3+反應(yīng)生成Al(OH)3沉淀;無法與氫氧化鐵分離;
(4)步驟(Ⅳ)得到的Al2O3,電解可制備Al,【解析】(1)過濾。
(2)AlO
(3)否過量氨水與Al3+反應(yīng)生成Al(OH)3沉淀;無法與氫氧化鐵分離。
(4)24、略
【分析】【分析】
(1)FeCl36H2O受熱失去結(jié)晶水,同時水解,生成HCI氣體,HCl和H2O結(jié)合形成鹽酸小液滴;
(2)FeCl3溶液中滴入KSCN溶液,發(fā)生絡(luò)合反應(yīng),用KSCN溶液檢驗現(xiàn)象ii和A中的黃色氣體,溶液均變紅,說明含有FeCl3;
(3)①氯化鐵具有強氧化性;可以將碘離子氧化為碘單質(zhì);
②作對照實驗,需要除去Cl2和Fe3+的干擾才能檢驗酸性情況下的O2影響,所以最好另取溶液對酸性情況下氧氣的影響進行檢驗。因為原題中存在HC1氣體,所以酸化最好選用鹽酸;
(4)①方案1:除去Cl2中的FeCl3和O2(H+),若仍能觀察到B中溶液仍變?yōu)樗{色則證明原氣體中確實存在Cl2,Cl2中的氯化氫的去除使用飽和NaCl溶液,飽和NaCl溶液也可以讓FeCl3溶解,并且除去O2影響過程中提供酸性的HCI氣體;從而排除兩個其他影響因素;
②方案2:若B中觀察到淺橙紅色,則證明有物質(zhì)能夠?qū)r-氧化成Br2,若未檢查到Fe2+,則證明是Cl2氧化的Br-,而不是Fe3+另外,因為還原劑用的不是I-,可不用考慮O2(H+)的影響問題;
③方案2:將B中KI-淀粉溶液替換為NaBr溶液,結(jié)果B中溶液呈橙紅色,且未檢出Fe2+,Br-可以被Cl2氧化成Br2,但不會被Fe3+氧化為Br2;
(5)二氧化錳與FeCl36H2O反應(yīng)生成Fe2O3、MnCl2、Cl2及水;據(jù)此結(jié)合原子守恒書寫反應(yīng)方程式。
【詳解】
(1)FeCl3?6H2O受熱失去結(jié)晶水FeCl3?6H2OFeCl3+6H2O,同時水解FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl,生成HCl氣體,HCl和H2O結(jié)合形成鹽酸小液滴;而形成白霧,故答案為:HCl小液滴;
(2)FeCl3溶液中滴入KSCN溶液,發(fā)生絡(luò)合反應(yīng),F(xiàn)e3++3SCN-=Fe(SCN)3,生成血紅色的硫氰化鐵,用KSCN溶液檢驗現(xiàn)象ii和A中的黃色氣體,溶液均變紅,說明含有FeCl3,故答案為:FeCl3;
(1)①碘離子具有還原性,氯化鐵具有強氧化性,兩者反應(yīng),碘離子被氧化為碘單質(zhì),反應(yīng)離子方程式為:2Fe3++2I-=2Fe2++I2,故答案為:2Fe3++2I-=2Fe2++I2;
②FeCl3?6H2O受熱水解;生成HCl氣體,作對照實驗,需用鹽酸酸化,另取一支試管,向其中加入KI-淀粉溶液,再滴入幾滴HCl溶液,在空氣中放置,觀察一段時間后溶液是否變藍,若一段時間后溶液變藍則推測成立,故答案為:另取一支試管,向其中加入KI淀粉溶液,再滴入幾滴HCl溶液,在空氣中放置,觀察溶液是否變藍,進行推測;
(4)①方案1:氯化鐵能氧化碘離子,氧氣在酸性條件下,能氧化碘離子,所以需除去Cl2中的FeCl3和O2(H+),若仍能觀察到B中溶液仍變?yōu)樗{色,則證明原氣體中確實存在Cl2,使用飽和NaCl溶液,可以讓FeCl3溶解,并且除去O2影響過程中提供酸性的HCl氣體;從而排除兩個其他影響因素,故答案為:A;
方案2:若B中觀察到淺橙紅色,為溴水的顏色,則證明有物質(zhì)能夠?qū)r-氧化成Br2,鐵離子不能氧化溴離子,若未檢查到Fe2+,則證明是Cl2氧化的Br-,而不是Fe3
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