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文檔簡介
2023年高考化學模擬試卷注意事項:1.答卷前,考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2.回答選擇題時,選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑,如需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其它答案標號。回答非選擇題時,將答案寫在答題卡上,寫在本試卷上無效。3.考試結束后,將本試卷和答題卡一并交回。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、氯酸是一種強酸,濃度超過40%時會發(fā)生分解,反應可表示為:aHClO3═bO2↑+cCl2↑+dHClO4+eH2O,用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗氣體產物時,試紙先變藍后褪色。下列說法正確的是()A.由反應可確定:氧化性:HClO4>HClO3B.變藍的淀粉碘化鉀試紙褪色是因為可能發(fā)生了:4Cl2+I2+6H2O═12H++8Cl-+2IO3-C.若氯酸分解所得混合氣體,1mol混合氣體質量為47.6g,則反應方程式可表示為26HClO3═15O2↑+8Cl2↑+10HClO4+8H2OD.若化學計量數(shù)a=8,b=3,則該反應轉移電子數(shù)為20e-2、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)象不結論不正確的是選項氣體X實驗現(xiàn)象解釋不結論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反應生成單質硫,淡黃色沉淀為硫單質A.A B.B C.C D.D3、常溫下,下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是A.澄清透明的溶液中:Na+、Cu2+、NO3-、Cl-B.中性溶液中:Fe3+、NH4+、Br-、HCO3-C.c(OH-)<的溶液中:Na+、Ca2+、ClO-、F-D.1mol/L的KNO3溶液中:H+、Fe2+、SCN-、SO42-4、咖啡酸具有止血功效,存在于多種中藥中,其結構簡式如下圖,下列說法不正確的是A.咖啡酸可以發(fā)生取代、加成、氧化、酯化、加聚反應B.1mol咖啡酸最多能與5molH2反應C.咖啡酸分子中所有原子可能共面D.蜂膠的分子式為C17H16O4,在一定條件下可水解生成咖啡酸和一種一元醇A,則醇A的分子式為C8H10O5、室溫下,將1L0.3mol?L?1HA溶液與0.1molNaOH固體混合,使之充分反應得到溶液(a)。然后向該溶液中通入HCl或加入NaOH固體(忽略體積和溫度變化),溶液pH隨通(加)入物質的量的變化如圖。下列敘述錯誤的是A.HA是一種弱酸B.向a點對應溶液中通入HCl,充分反應后,c(H+)/c(HA)增大C.b點對應溶液中:c(Na+)=c(Cl-)>c(HA)>c(H+)>c(OH-)D.c點對應溶液中:c(Na+)=c(A-)6、SBP電解法能大幅度提高電解槽的生產能力,如圖為SBP電解法制備MoO3的示意圖,下列說法錯誤的是()A.a極為電源的負極,發(fā)生氧化反應B.電路中轉移4mol電子,則石墨電極上產生標準狀況下22.4LO2C.鈦基鈦錳合金電極發(fā)生的電極反應為:3H2O+Mo4+-2e-=MoO3+6H+D.電路中電子流向為:a極石墨,鈦基鈦錳電極b極7、25℃時,在10mL濃度均為0.1mol/LNaOH和NH3·H2O混合溶液中,滴加0.1mol/L的鹽酸,下列有關溶液中粒子濃度關系正確的是A.未加鹽酸時:c(OH-)>c(Na+)=c(NH3·H2O)B.加入10mL鹽酸時:c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)C.加入鹽酸至溶液pH=7時:c(Cl-)=c(Na+)D.加入20mL鹽酸時:c(Cl-)=c(NH4+)+c(Na+)8、下列實驗方案中,可以達到實驗目的的是()選項實驗操作與現(xiàn)象目的或結論A向裝有溴水的分液漏斗中加入裂化汽油,充分振蕩、靜置后分層裂化汽油可萃取溴B用pH試紙分別測定相同溫度和相同濃度的CH3COONa溶液和NaClO溶液的pH驗證酸性:CH3COOH>HClOC將Fe(NO3)2樣品溶于稀硫酸后,滴加KSCN溶液,溶液變紅Fe(NO3)2晶體已氧化變質D取少量某無色弱酸性溶液,加入過量NaOH溶液并加熱,產生的氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍溶液中一定含有NH4+A.A B.B C.C D.D9、用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法中正確的有幾個①12.0g熔融的NaHSO4中含有的陽離子數(shù)為0.2NA②1molNa2O和Na2O2混合物中含有的陰、陽離子總數(shù)是3NA③常溫常壓下,92g的NO2和N2O4混合氣體含有的原子數(shù)為6NA④7.8g中含有的碳碳雙鍵數(shù)目為0.3NA⑤用1L1.0mol/LFeCl3溶液制備氫氧化鐵膠體,所得氫氧化鐵膠粒的數(shù)目為NA⑥1molSO2與足量O2在一定條件下充分反應生成SO3,共轉移2NA個電子⑦在反應KIO3+6HI=KI+3I2+3H2O中,每生成3molI2轉移的電子數(shù)為5NA⑧常溫常壓下,17g甲基(-CH3)中所含的中子數(shù)為9NAA.3B.4C.5D.610、根據下圖,有關金屬的腐蝕與防護的敘述正確的是A.鋼閘門含鐵量高,無需外接電源保護B.該裝置的原理是“犧牲陽極的陰極保護法”C.將鋼閘門與直流電源的負極相連可防止其被腐蝕D.輔助電極最好接鋅質材料的電極11、海水綜合利用要符合可持續(xù)發(fā)展的原則,其聯(lián)合工業(yè)體系(部分)如圖所示,下列說法錯誤的是A.①中可采用蒸餾法 B.②中可通過電解法制金屬鎂C.③中提溴涉及到復分解反應 D.④的產品可生產鹽酸、漂白液等12、X、Y、Z、W是四種原子序數(shù)依次增大的短周期元素,Z、W可以形成兩種重要化合物ZW2、Z2W2,X、Y的原子半徑依次減小,X、Y、Z組成的一種化合物(ZXY)2:的結構式為Y≡X-Z-Z-X≡Y。下列說法正確的是()A.化合物Z2W2中含有離子鍵B.簡單離子半徑大小順序:ry>rw>rzC.元素W的氧化物對應水化物的酸性比Y的強D.X和Z組成的化合物中可能所有原子都達到8電子穩(wěn)定結構13、下列關于有機物1-氧雜-2,4-環(huán)戊二烯()的說法正確的是()A.與互為同系物B.一氯代物有2種,二氯代物有4種(不考慮立體異構)C.能使溴水退色,不能使酸性高錳酸鉀溶液退色D.1mol該有機物完全燃燒消耗5molO214、以二氧化錳為原料制取高錳酸鉀晶體的實驗流程如下:下列說法正確的是A.“灼燒”可在石英坩堝中進行B.母液中的溶質是K2CO3、KHCO3、KClC.“結晶”環(huán)節(jié)采用加熱蒸發(fā)結晶的方法D.“轉化”反應中,生成的KMnO4和MnO2的物質的量之比為2︰115、烏洛托品在醫(yī)藥、染料等工業(yè)中有廣泛應用,其結構式如圖所示。將氨水與甲醛水溶液混合蒸發(fā)可制得烏洛托品。若原料完全反應生成烏洛托品,則氨與甲醛的物質的量之比為()A.1:1 B.2:1 C.2:3 D.3:216、圖為元素周期表的一部分,X、Y、W、R為短周期元素,四種元素的最外層電子數(shù)之和為21。下列說法不正確的是XWYRZA.最高價氧化物對應水化物的酸性R>X>YB.84號元素與Z元素同主族C.R、W的某些單質或兩元素形成的某些化合物可作水的消毒劑D.Z2W3具有氧化性和還原性17、普通電解精煉銅的方法所制備的銅中仍含雜質,利用如圖中的雙膜(陰離子交換膜和過濾膜)電解裝置可制備高純度的Cu。下列有關敘述正確的是()A.電極a為粗銅B.甲膜為過濾膜,可阻止陽極泥及漂浮物雜質進入陰極區(qū)C.乙膜為陰離子交換膜,可阻止雜質陽離子進入陰極區(qū)D.當電路中通過1mol電子時,可生成32g精銅18、設NA為阿伏加德羅常數(shù)值。下列體系中指定微粒個數(shù)約為NA的是A.0.5molCl2溶于足量水,反應中轉移的電子B.7.0g乙烯和丙烯混合氣體中的氫原子C.1L1mol/LNa2CO3溶液中含有的CO32-D.標準狀況下,5.6LCCl4含有的氯原子19、中國傳統(tǒng)詩詞中蘊含著許多化學知識,下列分析不正確的是()。A.“日照香爐生紫煙,遙看瀑布掛前川”,“紫煙”指“香爐”中碘升華的現(xiàn)象B.“千淘萬漉雖辛苦,吹盡狂沙始到金”,金性質穩(wěn)定,可通過物理方法得到C.“爆竹聲中一歲除,春風送暖入屠蘇”,爆竹的燃放涉及氧化還原反應D.“榆莢只能隨柳絮,等閑繚亂走空園”,“柳絮”的主要成分為纖維素20、下列實驗中,所使用的裝置(夾持裝置略)、試劑和操作方法都正確的是()A.觀察氫氧化亞鐵的生成 B.配制一定物質的量濃度的硝酸鈉溶液 C.實驗室制氨氣 D.驗證乙烯的生成21、向含1molNaOH、2molNaAl(OH)4、1molBa(OH)2的混合液中加入稀硫酸充分反應,加入溶質H2SO4的量和生成沉淀的量的關系正確的是選項ABCDn(H2SO4)/mol2345n(沉淀)/mol2321.5A.A B.B C.C D.D22、對于2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),ΔH<0,根據下圖,下列說法錯誤的是()A.t2時使用了催化劑 B.t3時采取減小反應體系壓強的措施C.t5時采取升溫的措施 D.反應在t6時刻,SO3體積分數(shù)最大二、非選擇題(共84分)23、(14分)Q、W、X、Y、Z是位于不同主族的五種短周期元素,其原子序數(shù)依次增大。①W的氫化物與W最高價氧化物對應水化物反應生成化合物甲。②X、Y、Z的最高價氧化物對應水化物之間兩兩反應均可生成鹽和水。③常溫下,Q的最高價氣態(tài)氧化物與化合物X2O2發(fā)生反應生成鹽乙。請回答下列各題:(1)甲的水溶液呈酸性,用離子方程式表示其原因____________________________________________________________________________。(2)③中反應的化學方程式為________________________________________________________________________________________________。(3)已知:ZO3n-+M2++H+→Z-+M4++H2O(M為金屬元素,方程式未配平)由上述信息可推測Z在周期表中位置為________________________________________________________________________________________________。(4)Y形成的難溶半導體材料CuYO2可溶于稀硝酸,同時生成NO。寫出此反應的離子方秳式_____________________________。24、(12分)化合物G是一種藥物合成的中間體,G的一種合成路線如下:(1)寫出A中官能團的電子式。_____________。(2)寫出反應類型:B→C___________反應,C→D__________反應。(3)A→B所需反應試劑和反應條件為_______________________________。(4)寫出C的符合下列條件同分異構體的結構簡式:_________________________。(任寫出3種)①能水解;②能發(fā)生銀鏡反應;③六元環(huán)結構,且環(huán)上只有一個碳原子連有取代基。(5)寫出F的結構簡式_______________________。(6)利用學過的知識,寫出由甲苯()和為原料制備的合成路線。(無機試劑任用)_____________________。25、(12分)文獻表明:工業(yè)上,向熾熱鐵屑中通入氯化氫生產無水氯化亞鐵;相同條件下,草酸根(C2O42-)的還原性強于Fe2+。為檢驗這一結論,雅禮中學化學研究性小組進行以下實驗:資料:i.草酸(H2C2O4)為二元弱酸。ii.三水三草酸合鐵酸鉀[K3Fe(C2O4)3?3H2O]為翠綠色晶體,光照易分解。其水溶液中存在[Fe(C2O4)3]3-Fe3++3C2O42-K=6.3×10-21iii.FeC2O4?2H2O為黃色固體,溶于水,可溶于強酸。(實驗1)用以下裝置制取無水氯化亞鐵(1)儀器a的名稱為___________。(2)欲制得純凈的FeCl2,實驗過程中點燃A、C酒精燈的先后順序是___________。(3)若用D的裝置進行尾氣處理,存在的問題是__________、___________。(實驗2)通過Fe3+和C2O42-在溶液中的反應比較Fe2+和C2O42-的還原性強弱。(4)取實驗2中少量晶體洗浄,配成溶液,漓加KSCN溶液,不變紅。繼續(xù)加入硫酸,溶液變紅,說明晶體中含有+3價的鐵元素。加硫酸后溶液變紅的原因是______________。(5)經檢驗,翠綠色晶體為K3Fe(C2O4)3?3H2O。設計實驗,確認實驗2中沒有發(fā)生氧化還原反應的操作和現(xiàn)象是_____。(6)取實驗2中的翠綠色溶液光照一段時間,產生黃色渾濁且有氣泡產生。補全反應的離子方程式:_____Fe(C2O4)3]3-+____H2O____FeC2O4·2H2O↓+__________+_______(實驗3)研究性小組又設計以下裝置直接比較Fe2+和C2O42-的還原性強弱,并達到了預期的目的。(7)描述達到期目的可能產生的現(xiàn)象:_____________________。26、(10分)目前全世界的鎳(Ni)消費量僅次于銅、鋁、鉛、鋅,居有色金屬第五位。鎳常用于各種高光澤裝飾漆和塑料生產,也常用作催化劑。堿式碳酸鎳的制備:工業(yè)用電解鎳新液(主要含NiSO4,NiCl2等)制備堿式碳酸鎳晶體[xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O],制備流程如圖:(1)反應器中的一個重要反應為3NiSO4+3Na2CO3+2H2O=NiCO3·2Ni(OH)2+3Na2SO4+2X,X的化學式為__。(2)物料在反應器中反應時需要控制反應溫度和pH值。分析如圖,反應器中最適合的pH值為__。(3)檢驗堿式碳酸鎳晶體洗滌干凈的方法是__。測定堿式碳酸鎳晶體的組成:為測定堿式碳酸鎳晶體[xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O]組成,某小組設計了如圖實驗方案及裝置:資料卡片:堿式碳酸鎳晶體受熱會完全分解生成NiO、CO2和H2O實驗步驟:①檢查裝置氣密性;②準確稱量3.77g堿式碳酸鎳晶體[xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O]放在B裝置中,連接儀器;③打開彈簧夾a,鼓入一段時間空氣,分別稱量裝置C、D、E的質量并記錄;④__;⑤打開彈簧夾a緩緩鼓入一段時間空氣;⑥分別準確稱量裝置C、D、E的質量并記錄;⑦根據數(shù)據進行計算(相關數(shù)據如下表)裝置C/g裝置D/g裝置E/g加熱前250.00190.00190.00加熱后251.08190.44190.00實驗分析及數(shù)據處理:(4)E裝置的作用__。(5)補充④的實驗操作___。(6)通過計算得到堿式碳酸鎳晶體的組成__(填化學式)。鎳的制備:(7)寫出制備Ni的化學方程式__。27、(12分)亞氯酸鈉(NaClO2)是一種重要的含氯消毒劑,在水中溶解度較大,遇酸放出ClO2,是一種高效的氧化劑和優(yōu)質漂白劑,可用于各種纖維和某些食品的漂白。過氧化氫法制備NaClO2固體的實驗裝置如圖所示:已知:①ClO2的熔點為-59℃、沸點為11℃,極易溶于水,遇熱水、見光易分解;氣體濃度較大時易發(fā)生分解,若用空氣、CO2、氮氣等氣體稀釋時,爆炸性則降低。②2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O請回答:(1)按上圖組裝好儀器后,首先應該進行的操作是____;裝置B的作用是___;冰水浴冷卻的主要目的不包括_(填字母)。a.減少H2O2的分解b.降低ClO2的溶解度c.減少ClO2的分解(2)ClO2是合成NaClO2的重要原料,寫出三頸燒瓶中生成ClO2的化學方程式:____。(3)裝置C中加入NaOH溶液的目的除了作反應物外,還因為_____。空氣的流速過慢或過快都會影響NaClO2的產率,試分析原因:________。(4)該套裝置存在的明顯缺陷是_________。(5)為防止生成的NaClO2固體被繼續(xù)還原為NaCl,所用還原劑的還原性應適中。除H2O2外,還可以選擇的還原劑是_(填字母)A.過氧化鈉B.硫化鈉C.氯化亞鐵D.高錳酸鉀(6)若mgNaClO3(s)最終制得純凈的ngNaClO2(s),則NaClO2的產率是_×100%。28、(14分)CPAE是蜂膠的主要活性成分,具有抗癌的作用.人工合成CPAE的一種路線如下:已知:i.A分子中苯環(huán)上一溴代物只有2種;ii.R1﹣CHO+R2﹣CH2﹣CHO→(1)寫出反應類型:反應①_______;反應⑤______.(2)寫出結構簡式:A______;C_______.(3)在反應②中,1molC7H5O2Br最多消耗NaOH____mol.(4)寫出反應方程式:反應⑦________.(5)寫出一種符合下列條件的E的同分異構體__________i.1mol該物質與1molNa2CO3反應,生成1molCO2氣體ii.含有4種化學環(huán)境不同的氫原子(6)寫出實驗室用Y制備苯乙酮()的合成路線(不超過四步)_____________(合成路線常用的表示方式為:AB…:目標產物)29、(10分)鐵及其化合物在生產生活及科學研究方面應用非常廣泛。回答下列問題:(1)Fe原子的核外電子排布式為_________。(2)含錳奧氏體鋼是一種特殊的鐵合金,主要由Fe和Mn組成,其中錳能增加鋼鐵的強度和硬度,提高耐沖擊性能和耐磨性能。第三電離能I3(Fe)____I3(Mn)(填“大于”或“小于”),原因___。(3)工業(yè)電解熔融的FeO、Fe2O3冶煉高純鐵。FeO與Fe2O3相比,_____熔點高,其主要原因是_______。(4)FeCl3可與KSCN溶液發(fā)生顯色反應。SCN-的三種元素中電負性最大的是_______。(5)液態(tài)環(huán)戊二烯中存在的微粒間相互作用有____A范德華力B氫鍵C鍵Dπ鍵環(huán)戊二烯分子中碳原子的雜化軌道類型是_____配合物中配體提供電子對的方式包括孤對電子、π電子等。二茂鐵的分子結構如圖所示,其中鐵的配位數(shù)是____。(6)Fe(CO)3與NH3在一定條件下可合成一種具有磁性的氮化鐵。該磁性氮化鐵的晶胞結構如圖所示。六棱柱底邊邊長為acm,高為ccm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,該磁性氮化鐵的密度為____(列出計算式)g·cm-3。
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.aHClO3═bO2↑+cCl2↑+dHClO4+eH2O反應中,HClO3是氧化劑,HClO4、O2是氧化產物,所以氧化性:HClO3>HClO4,故A錯誤;B.變藍的淀粉碘化鉀試紙褪色是因為I2被Cl2繼續(xù)氧化生成IO3-:5C12+I2+6H2O=12H++10Cl-+2IO3-,故B錯誤;C.由生成的Cl2和O2的混合氣體平均分子量為47.6g/mol,則,可得n(Cl2):n(O2)=2:3,由電子守恒得化學反應方程式為8HClO3=3O2↑+2Cl2↑+4HClO4+2H2O,故C錯誤;D.若化學計量數(shù)a=8,b=3,由C可知,化學反應方程式為8HClO3=3O2↑+2Cl2↑+4HClO4+2H2O,電子轉移數(shù)為20e-,故D正確;答案選D。【點睛】本題考查氧化還原反應規(guī)律和計算,注意把握氧化還原反應中的強弱規(guī)律,易錯點為C,注意得失電子守恒在氧化還原反應中的應用。2、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反應生成單質硫和水,淡黃色沉淀為硫單質,故D正確。綜上所述,答案為B。3、A【解析】
A.選項離子之間不能發(fā)生任何反應,離子可以大量共存,A符合題意;B.中性溶液中,OH-與Fe3+會形成Fe(OH)3沉淀,OH-與HCO3-反應產生CO32-、H2O,離子之間不能大量共存,B不符合題意;C.c(OH-)<的溶液顯酸性,含有大量的H+,H+與ClO-、F-發(fā)生反應產生弱酸HClO、HF,不能大量共存,C錯誤;D.H+、Fe2+、NO3-會發(fā)生氧化還原反應,不能大量共存,D錯誤;故合理選項是A。4、B【解析】A,咖啡酸中含酚羥基能發(fā)生取代反應、加成反應、氧化反應,含碳碳雙鍵能發(fā)生加成反應、氧化反應、加聚反應,含羧基能發(fā)生取代反應、酯化反應,A項正確;B,咖啡酸中含有1個苯環(huán)和1個碳碳雙鍵,苯環(huán)和碳碳雙鍵能與H2發(fā)生加成反應,1mol咖啡酸最多能與4molH2發(fā)生加成反應,B項錯誤;C,咖啡酸中碳原子形成1個苯環(huán)、1個碳碳雙鍵、1個羧基,其中C原子都為sp2雜化,聯(lián)想苯、乙烯的結構,結合單鍵可以旋轉,咖啡酸中所有原子可能共面,C項正確;D,由咖啡酸的結構簡式寫出咖啡酸的分子式為C9H8O4,A為一元醇,蜂膠水解的方程式為C17H16O4(蜂膠)+H2O→C9H8O4(咖啡酸)+A,根據原子守恒,A的分子式為C8H10O,D項正確;答案選B。點睛:本題考查有機物的結構和性質、有機分子中共面原子的判斷。明確有機物的結構特點是解題的關鍵,難點是分子中共面原子的判斷,分子中共面原子的判斷注意從乙烯、苯和甲烷等結構特點進行知識的遷移應用,注意單鍵可以旋轉、雙鍵不能旋轉這一特點。5、C【解析】
1L0.3mol·L-1HA溶液與0.1molNaOH固體混合,反應后的溶質為0.1molNaA和0.2molHA,假設HA為強酸,此時c(H+)=0.2mol·L-1,pH為1-lg2,但現(xiàn)在pH>3,說明HA為弱酸,然后進行分析即可。【詳解】1L0.3mol·L-1HA溶液與0.1molNaOH固體混合,反應后的溶質為0.1molNaA和0.2molHA,假設HA為強酸,此時c(H+)=0.2mol·L-1,pH為1-lg2,但現(xiàn)在pH>3,說明HA為弱酸。A、根據上述分析,HA為弱酸,故A說法正確;B、c(H+)/c(HA)=c(H+)×c(A-)/[c(HA)×c(A-)]=Ka(HA)/c(A-),a點對應溶液中加入HCl,發(fā)生NaA+HCl=NaCl+HA,c(A-)減小,因此該比值增大,故B說法正確;C、b點加入鹽酸為0.1mol,此時溶質為HA和NaCl,HA的物質的量為0.3mol,NaCl物質的量為0.1mol,HA為弱酸,電離程度弱,因此微粒濃度大小順序是c(HA)>c(Na+)=c(Cl-)>c(H+)>c(OH-),故C說法錯誤;D、根據電荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),c點pH=7,c(H+)=c(OH-),即有c(Na+)=c(A-),故D說法正確。6、B【解析】
根據圖像電流方向,可知a為負極,b為正極,石墨為陰極,鈦基鈦錳合金為陽極。【詳解】A選項,根據上面分析得出a極為電源的負極,發(fā)生氧化反應,故A正確;B選項,石墨是氫離子得到電子生成氫氣,因此電路中轉移4mol電子,則石墨電極上產生標準狀況下44.8L氫氣,故B錯誤;C選項,鈦基鈦錳合金電極是陽極,發(fā)生氧化反應,電極反應為:3H2O+Mo4+-2e-=MoO3+6H+,故C正確;D選項,電路中電子流向為:負極a極陰極石墨,陽極鈦基鈦錳電極正極b極,故D正確。綜上所述,答案為B。【點睛】電解質中電子移動方向:電源負極電解質陰極,電解質陽極電源正極;電解質中離子移動方向:陽離子移向陰極,陽離子移向陽極。7、B【解析】
A、混合溶液中,濃度均為0.1mol/LNaOH和NH3·H2O,NH3·H2O為弱電解質,故c(Na+)>c(NH3·H2O),A錯誤;B、加入10mL鹽酸時,c(Cl-)=c(Na+),又根據電荷守恒得到:c(NH4+)+c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(Cl-),所以c(NH4+)+c(H+)=c(OH-),B正確;C、根據電荷守恒得到:c(NH4+)+c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(Cl-),pH=7時,即c(H+)=c(OH-),所以c(NH4+)+c(Na+)=c(Cl-),c(Cl-)>c(Na+),C錯誤;D、加入20mL鹽酸時,c(Cl-)=2c(Na+),由于NH4+的水解,c(NH4+)<c(Na+),所以c(Cl-)>c(NH4+)+c(Na+),D錯誤;此題選B。8、D【解析】
A.裂化汽油中含有碳碳雙鍵,可以與溴水發(fā)生加成反應,不能用裂化汽油萃取溴,故A錯誤;B.NaClO具有漂白性,不能用pH試紙測定其水溶液的堿性強弱,故B錯誤;C.硝酸根在酸性條件下可以將Fe2+氧化生成Fe3+,所以樣品溶于稀硫酸后,滴加KSCN溶液,溶液變紅,并不能說明Fe(NO3)2晶體已氧化變質,故C錯誤;D.能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體為氨氣,與NaOH溶液反應并加熱生成氨氣,則溶液中一定含有NH4+,故D正確。故選D。9、A【解析】①n(NaHSO4)=12.0g120g/mol=0.1mol,NaHSO4在熔融狀態(tài)下的電離方程式為NaHSO4=Na++HSO4-,12.0g熔融的NaHSO4中含有的陽離子物質的量為0.1mol,①錯誤;②Na2O和Na2O2中陰、陽離子個數(shù)之比都為1:2,1molNa2O和Na2O2混合物中含有的陰、陽離子總物質的量為3mol,②正確;③NO2和N2O4的實驗式都是NO2,n(NO2)=92g46g/mol=2mol,常溫常壓下92g的NO2和N2O4混合氣體中所含原子物質的量為6mol,③正確;④苯中不含碳碳雙鍵,④錯誤;⑤n(FeCl3)=1.0mol/L×1L=1mol,根據反應FeCl3+3H2O?Fe(OH)3(膠體)+3HCl,生成1molFe(OH)3,氫氧化鐵膠粒是一定數(shù)目Fe(OH)3的集合體,氫氧化鐵膠粒的物質的量小于1mol,⑤錯誤;⑥若1molSO2全部反應則轉移2mol電子,而SO2與O2的反應是可逆反應,1molSO2與足量O2在一定條件下充分反應生成SO3,轉移電子物質的量小于2mol,⑥錯誤;⑦用雙線橋分析該反應:,每生成3molI2轉移5mol電子,⑦正確;⑧n(-14CH3)=17點睛:本題考查以阿伏加德羅常數(shù)為載體的計算,主要考查物質的組成(③⑧)、物質的結構(②④)、溶液中粒子數(shù)的確定(⑤)、氧化還原反應中轉移電子數(shù)(⑥⑦)、可逆反應(⑥)、電解質的電離(①),解題的關鍵是對各知識的理解和應用。10、C【解析】
A.鋼閘門含鐵量高,會發(fā)生電化學腐蝕,需外接電源進行保護,故A錯誤;B.該裝置的原理是通過外加直流電源以及輔助陽極,迫使電子流向被保護金屬,使被保護金屬結構電位高于周圍環(huán)境來進行保護,并未“犧牲陽極”,故B錯誤;C.將鋼閘門與直流電源的負極相連,可以使被保護金屬結構電位高于周圍環(huán)境,可防止其被腐蝕,故C正確;D.輔助電極有很多,可以用能導電的耐腐蝕材料,鋅質材料容易腐蝕,故D錯誤;故選C。【點睛】電化學保護又分陰極保護法和陽極保護法,其中陰極保護法又分為犧牲陽極保護法和外加電流保護法。這種方法通過外加直流電源以及輔助陽極,迫使電子從海水流向被保護金屬,使被保護金屬結構電位高于周圍環(huán)境來進行保護。11、C【解析】
A.利用蒸餾原理可從海水中提取淡水,故不選A;B.從海水中得到氯化鎂后,鎂為活潑金屬,則可以電解熔融狀態(tài)的氯化鎂生成氯氣和金屬鎂,故不選B;C.將苦鹵濃縮通入過量氯氣進行氧化,靜置溴沉在底部,繼而通入空氣和水蒸氣,將溴吹入吸收塔,使溴蒸汽和吸收劑二氧化硫發(fā)生作用轉化成氫溴酸以達到富集溴,然后再用氯氣將其氧化得到溴,反應過程中不涉及復分解反應,故選C;D.從海水中得到氯化鈉后,電解氯化鈉溶液,得氫氧化鈉和氫氣和氯氣,利用制得的氯氣可以生產鹽酸和漂白液,故不選D;答案:C12、D【解析】
X、Y、Z、W是四種原子序數(shù)依次增大的短周期元素,X、Y的原子半徑依次減小,說明二者位于同一周期;X、Y、Z組成的一種化合物(ZXY)2的結構式為Y≡X-Z-Z-X≡Y,X形成4個共價鍵,位于ⅣA族,Y形成3個共價鍵,位于ⅤA族,Z形成2個共價鍵,位于ⅥA族,則X為C元素,Y為N,Z為S元素。Z、W可以形成兩種重要化合物ZW2、Z2W2,則W為Cl元素,形成的物質分別為SCl2和S2Cl2。A.化合物Z2WZ為S2Cl2,S最外層6個電子,達到穩(wěn)定結構需要共用2個電子,Cl最外層7個電子,達到穩(wěn)定結構需要共用1個電子,則S2Cl2中只含有共價鍵,結構是為Cl-S-S-Cl,A錯誤;B.Y、Z、W形成的簡單離子分別為N3-、S2-、Cl-,N3-核外只有2個電子層,半徑最小;而S2-和Cl-的核外電子排布相同,核電荷數(shù)越大,離子半徑越小,則S2-的半徑大于Cl-的半徑,因此排序為S2->Cl->N3-,即rz>rw>ry,B錯誤;C.W為S元素,Y為N元素,W的含氧酸有H2SO3,為弱酸,其酸性比Y的含氧酸HNO3弱,C錯誤;D.X為C元素,Z為S元素,C原子要達到穩(wěn)定結構需要共用4個電子,S要達到穩(wěn)定結構需要共用2個電子,則1個C原子和2個S原子均可達到穩(wěn)定結構,分子式為CS2,結構是為S=C=S,D正確。答案選D。13、B【解析】
1-氧雜-2,4-環(huán)戊二烯()的分子式為C4H4O,有2種等效氫,結合碳碳雙鍵的平面結構特征和有機物燃燒規(guī)律進行解答。【詳解】A.屬于酚,而不含苯環(huán)和酚羥基,兩者不是同系物,A錯誤;B.共有2種等效氫(不考慮立體異構),它的一氯代物有2種,二氯代物有4種,B正確;C.含碳碳雙鍵,既能能使溴水退色,又能使酸性高錳酸鉀溶液退色,C錯誤;D.的分子式為C4H4O,1molC4H4O完全燃燒消耗的O2的物質的量為1mol(4+-)=4.5mol,D錯誤。答案選B。14、D【解析】
A.“灼燒”時,可在鐵坩堝中進行,KOH與玻璃中的二氧化硅反應,選項A錯誤;B.結晶后的母液中有K2MnO4、KMnO4和K2CO3等溶質,若二氧化碳過量還可能存在碳酸氫鉀,選項B錯誤;C.“結晶”環(huán)節(jié)采用加蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶的方法,選項C錯誤;D.由3K2MnO4+2CO2═2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3,氧化產物為KMnO4,還原產物為MnO2,氧化產物與還原產物的物質的量之比為2:1,選項D正確;答案選D。15、C【解析】
將甲醛水溶液與氨水混合蒸發(fā)可制得烏洛托品,若原料完全反應生成烏洛托品,每個烏洛托品分子中含有6個C原子、4個N原子,根據C原子、N原子守恒判斷氨與甲醛的物質的量之比。【詳解】將甲醛水溶液與氨水混合蒸發(fā)可制得烏洛托品,若原料完全反應生成烏洛托品,每個烏洛托品分子中含有6個C原子、4個N原子,每個甲醛分子中含有1個C原子、每個氨氣分子中含有1個N原子,根據C原子、N原子守恒知,要形成一個烏洛托品分子需要6個甲醛分子、4個氨氣分子,則需要氨氣和甲醛分子個數(shù)之比=4:6=2:3,根據N=nNA知,分子數(shù)之比等于物質的量之比,所以氨與甲醛的物質的量之比2:3,故答案選C。16、B【解析】
假設X的最外層電子數(shù)為x-1,則Y的最外層電子數(shù)為x-1,Z的最外層電子數(shù)為x,W的最外層電子數(shù)為x+1,R的最外層電子數(shù)為x+2,有關系式x-1+x-1+x+1+x+2=21,解x=5,則X為碳元素,Y為硅元素,Z為砷元素,W為氧元素,R為氯元素。A.因為元素非金屬性越強,其最高價氧化物對應水化物的酸性越強,所以酸性強弱順序為高氯酸>碳酸>硅酸,故正確;B.84號元素都在第ⅥA主族,Z元素在第ⅤA主族,故錯誤;C.氯氣或二氧化氯或臭氧等可作水的消毒劑,故正確;D.As2O3中砷為中間價態(tài),具有氧化性和還原性,故正確。故選B。17、D【解析】
A.電解精煉銅中,粗銅作陽極,接電源正極,因此電極a為精銅,電極b為粗銅,故A錯誤;B.甲膜為陰離子交換膜,防止陽極溶解的雜質陽離子進入陰極區(qū),同時NO3-可穿過該膜,平衡陽極區(qū)電荷,故B錯誤;C.乙膜為過濾膜,先對陽極區(qū)的陽極泥及漂浮物過濾,故C錯誤;D.陰極只有Cu2+放電,轉移1mol電子時,生成0.5molCu,因此質量=0.5mol×64g/mol=32g,故D正確;故答案選D。【點睛】本題關鍵是通過裝置原理圖判斷該電解池的陰陽極,通過陰陽極的反應原理,判斷甲膜和乙膜的種類和作用。18、B【解析】
A.Cl2溶于足量水,反生反應生成HCl和HClO,為可逆反應,轉移電子數(shù)無法計算,A項錯誤;B.乙烯和丙烯的最簡式均為CH2,故7.0g混合物中含有的CH2的物質的量為0.5mol,則含NA個H原子,B項正確;C.1L1mol/LNa2CO3溶液中Na2CO3的物質的量為1mol,CO32-為弱酸根,在溶液中會水解,微粒個數(shù)約小于NA,C項錯誤;D.標況下四氯化碳為液態(tài),故不能根據氣體摩爾體積來計算其物質的量和含有的共價鍵個數(shù),D項錯誤;答案選B。【點睛】本題考查了阿伏伽德羅常數(shù)的有關計算,注意:可逆反應無法得出具體轉移電子數(shù);水解后粒子會減少;液體不能用氣體摩爾體積計算。19、A【解析】
A.“紫煙”是水產生的霧氣,它是水蒸發(fā)產生的水蒸氣遇冷液化而形成的小液滴,是一種液化現(xiàn)象,不是碘升華,故A錯誤;B.自然界中金單質的密度比較大,且化學性質穩(wěn)定,可通過物理方法得到,故B正確;C.“爆竹”中含黑火藥,燃放過程中有新物質二氧化碳、二氧化硫等生成,屬于化學變化,故C正確;D.“柳絮”的主要成分和棉花的相同,都是纖維素,故D正確。答案選A。.【點睛】本題體現(xiàn)了化學與生產、生活的密切關系,難度不大,注意知識的遷移應用、化學基礎知識的積累是解題的關鍵。20、A【解析】
A.氫氧化亞鐵不穩(wěn)定,易被空氣中氧氣氧化生成氫氧化鐵,所以制備氫氧化亞鐵要隔絕空氣,植物油和水不互溶,且密度小于水,所以用植物油能隔絕空氣,所以能實現(xiàn)實驗目的,故A正確;B.容量瓶只能配制溶液,不能作稀釋或溶解藥品的儀器,應該用燒杯溶解硝酸鈉,然后等溶液冷卻到室溫,再將硝酸鈉溶液轉移到容量瓶中,故B錯誤;C.實驗室用氯化銨和氫氧化鈣加熱制取氨氣,氨氣極易溶于水,不能采用排水法收集,常溫下,氨氣和氧氣不反應,且氨氣密度小于空氣,所以應該采用向下排空氣法收集氨氣,故C錯誤;D.制取乙烯需要170℃,溫度計測定混合溶液溫度,所以溫度計水銀球應該插入溶液中,且乙醇能被酸性高錳酸鉀溶液氧化,乙醇易揮發(fā),導致得到的乙烯中含有乙醇,影響乙烯的檢驗,故D錯誤;故選A。21、A【解析】
A、2mol硫酸中有3mol氫離子中和氫氧根,1mol氫離子與偏鋁酸鈉反應生成1mol氫氧化鋁沉淀,同時還有1mol硫酸鋇產生,共計是2mol,選項A正確;B、3mol硫酸中有3mol氫離子中和氫氧根,2mol氫離子與偏鋁酸鈉反應生成氫氧化鋁沉淀,生成的氫氧化鋁沉淀又有一部分溶解在氫離子中,而硫酸鋇是1mol,則沉淀的物質的量小于3mol,選項B錯誤;C、4mol硫酸中有3mol氫離子中和氫氧根,2mol氫離子與偏鋁酸鈉反應生成氫氧化鋁沉淀,剩余3mol氫離子又溶解1mol氫氧化鋁,而硫酸鋇是1mol,則沉淀的物質的量是2mol,選項C錯誤;D、5mol硫酸中有3mol氫離子中和氫氧根,2mol氫離子與偏鋁酸鈉反應生成氫氧化鋁沉淀,剩余5mol氫離子又溶解5/3mol氫氧化鋁,而硫酸鋇是1mol,則沉淀的物質的量是4/3mol,選項D錯誤;答案選A。22、D【解析】
A.t2時,正逆反應速率同時增大,且速率相等,而所給可逆反應中,反應前后氣體分子數(shù)發(fā)生變化,故此時改變的條件應為加入催化劑,A不符合題意;B.t3時,正逆反應速率都減小,由于逆反應速率大于正反應速率,平衡逆移,由于該反應為放熱反應,故不可能是降低溫度;反應前后氣體分子數(shù)減小,故此時改變的條件為減小壓強,B不符合題意;C.t5時,正逆反應速率都增大,故改變的條件可能為升高溫度或增大壓強,由于逆反應速率大于正反應速率,平衡逆移,結合該反應為放熱反應,且反應前后氣體分子數(shù)減小,故此時改變的條件為升高溫度,C不符合題意;D.由于t3、t5時刻,平衡都是發(fā)生逆移的,故達到平衡時,即t4、t6時刻所得的SO3的體積分數(shù)都比t1時刻小,D說法錯誤,符合題意;故答案為:D二、非選擇題(共84分)23、NH4++H2ONH3·H2O+H+2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2第三周期第ⅦA族16H++3CuAlO2+NO3-=3Cu2++3Al3++NO+8H2O【解析】
根據題干可知Q、W、X、Y、Z分別為C、N、O、Na、Cl五種元素。(1)甲為硝酸銨,其水溶液呈酸性,主要是銨根水解顯酸性,其離子方程式表示其原因NH4++H2ONH3·H2O+H+。(2)③中反應為二氧化碳和過氧化鈉反應生成碳酸鈉和氧氣,其化學方程式為2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。(3)根據方程式ZO3n-→Z-,由上述信息可推測Z為Cl,在周期表中位置為第三周期第ⅦA族。(4)Y形成的難溶半導體材料CuYO2可溶于稀硝酸,同時生成NO。此反應的離子方程式為16H++3CuAlO2+NO3-=3Cu2++3Al3++NO+8H2O。【詳解】(1)甲為硝酸銨,其水溶液呈酸性,主要是銨根水解顯酸性,其離子方程式表示其原因NH4++H2ONH3·H2O+H+,故答案為:NH4++H2ONH3·H2O+H+。(2)③中反應為二氧化碳和過氧化鈉反應生成碳酸鈉和氧氣,其化學方程式為2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,故答案為:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。(3)根據方程式ZO3n-→Z-,由上述信息可推測Z為Cl,在周期表中位置為第三周期第ⅦA族,故答案為:第三周期第ⅦA族。(4)Y形成的難溶半導體材料CuYO2可溶于稀硝酸,同時生成NO。此反應的離子方程式為16H++3CuAlO2+NO3-=3Cu2++3Al3++NO+8H2O,故答案為:16H++3CuAlO2+NO3-=3Cu2++3Al3++NO+8H2O。24、加成氧化O2、Cu/△(或者CuO、△)CH3COCH2CH2OHCH3COCH2COOH【解析】
(1)A的結構式為:其中的官能團是羥基,電子式為:;(2)B中存在α-氫可以加到HCHO醛基氧上,其余部分加到醛基碳原子上生成C,故該反應時加成反應;C含有羥基,可以和酸性高錳酸鉀會發(fā)生氧化反應生成D;(3)A→B反應中羥基變成酮基,是氧化反應;(4)C的分子式為C9H16O2,能水解且能發(fā)生銀鏡反應說明含有—OOCH的結構,含有醛基并且有六元環(huán)結構,且環(huán)上只有一個碳原子連有取代基;(5)E和CH3CH2CH2Br在CH3CHONa和CH3CH2OH的條件下,CH3CH2CH2Br會取代中的α-氫,生成和HBr;(6)由甲苯()和為原料制備可以先將通過取代反應轉化成;通過氧化反應轉化成CH3COCH2COOH,和CH3COCH2COOH發(fā)生酯化反應可以生成目標產物。【詳解】(1)A的結構式為:其中的官能團是羥基,電子式為:;(2)B中存在α-氫可以加到HCHO醛基氧上,其余部分加到醛基碳原子上生成C,故該反應時加成反應;C含有羥基,可以和酸性高錳酸鉀會發(fā)生氧化反應生成D;(3)A→B反應中羥基變成酮基,是氧化反應,反應條件是:O2、Cu/△(或者CuO、△);(4)C的分子式為C9H16O2,能水解且能發(fā)生銀鏡反應說明含有—OOCH的結構,含有醛基并且有六元環(huán)結構,且環(huán)上只有一個碳原子連有取代基,滿足上述條件的同分異構體有、、和四種,寫出三種即可;(5)E和CH3CH2CH2Br在CH3CHONa和CH3CH2OH的條件下,CH3CH2CH2Br會取代中的α-氫,生成和HBr,故F的結構式為;(6)由甲苯()和為原料制備可以先將通過取代反應轉化成;通過氧化反應轉化成CH3COCH2COOH,和CH3COCH2COOH發(fā)生酯化反應可以生成目標產物,合成路線為:CH3COCH2CH2OHCH3COCH2COOH。25、分液漏斗先點燃A處酒精燈,再點燃C處酒精燈發(fā)生倒吸可燃性氣體H2不能被吸收溶液中存在平衡:[Fe(C2O4)3]3-Fe3++3C2O42-,加熱硫酸后,H+與C2O42-結合可使平衡正向移動,c(Fe3+)增大,遇KSCN溶液變紅取少量實驗2中的翠綠色溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,不出現(xiàn)藍色沉淀2423C2O42-2CO2↑電流計的指針發(fā)生偏轉,一段時間后,左側溶液變?yōu)闇\綠色,右側有氣泡產生【解析】
實驗一:在裝置A中用濃硫酸與NaCl固體混合加熱制取HCl,通過B裝置的濃硫酸干燥,得純凈HCl氣體,然后在裝置C中Fe與HCl發(fā)生反應產生FeCl2和H2,反應后的氣體中含H2和未反應的HCl氣體,可根據HCl極容易溶于水,用水作吸收劑吸收進行尾氣處理;實驗二:FeCl3溶液與K2C2O4發(fā)生復分解反應產生Fe2(C2O4)3和KCl;用KSCN溶液檢驗Fe3+;用K3[Fe(CN)6]溶液檢驗Fe2+;根據電子守恒、電荷守恒及原子守恒書寫離子方程式;實驗三:根據2Fe3++C2O42-=2Fe2++2CO2↑,判斷原電池正負極反應及相應的現(xiàn)象。【詳解】(1)根據圖示可知儀器a名稱是分液漏斗;(2)為防止Fe與裝置中的空氣發(fā)生反應,制得純凈的FeCl2,實驗過程中先點燃A處酒精燈,使裝置充滿HCl氣體,然后給C處酒精燈加熱;(3)若用D的裝置進行尾氣處理,由于HCl極容易溶于水,HCl溶解導致導氣管中氣體壓強減小而引起倒吸現(xiàn)象的發(fā)生,而且可燃性氣體H2不能被吸收;(4)在實驗二中,向FeCl3溶液中加入K2C2O4溶液,發(fā)生復分解反應產生Fe2(C2O4)3和KCl,產生的翠綠色晶體為Fe2(C2O4)3的結晶水合物K3Fe(C2O4)3?3H2O,取實驗2中少量晶體洗浄,配成溶液,漓加KSCN溶液,不變紅,繼續(xù)加入硫酸,溶液變紅,說明晶體中含有+3價的鐵元素。則加硫酸后溶液變紅的原因是在溶液中存在電離平衡:溶液中存在平衡:[Fe(C2O4)3]3-Fe3++3C2O42-,加入硫酸后,硫酸電離產生H+與溶液中的C2O42-結合生成弱酸H2C2O4,使可使平衡正向移動,導致溶液中c(Fe3+)增大,遇KSCN溶液變紅;(5)若K3Fe(C2O4)3?3H2O發(fā)生氧化還原反應,則會產生Fe2+,檢驗方法是取少量實驗2中的翠綠色溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,不出現(xiàn)藍色沉淀,證明無Fe2+,產生的K3Fe(C2O4)3?3H2O未發(fā)生氧化還原反應;(6)在光照條件下草酸鐵溶液發(fā)生氧化還原反應,產生FeC2O4·2H2O、CO2氣體,根據電子守恒、電荷守恒及原子守恒,可得反應的離子方程式:2Fe(C2O4)3]3-+4H2O2FeC2O4·2H2O↓+2C2O42-+2CO2↑;(7)該裝置構成了原電池,在左邊,F(xiàn)e3+獲得電子變?yōu)镕e2+,溶液變?yōu)闇\綠色,左邊電極為正極;在右邊電極上,溶液中的C2O42-失去電子,發(fā)生氧化反應,C2O42--2e-=2CO2↑,右邊電極為負極,會看到電極上有氣泡產生。【點睛】本題考查了儀器的辨析、離子的檢驗方法、電離平衡移動、原電池反應原理的應用等知識。掌握元素及化合物的知識,結合題干信息進行分析、判斷。26、CO28.3取最后一次洗滌液少許,加入HCl酸化的BaCl2溶液,若無沉淀產生,則證明沉淀已經洗滌干凈吸收空氣中的H2O和CO2關閉彈簧夾a,點燃酒精燈,觀察到C中無氣泡時,停止加熱NiCO3·2Ni(OH)2·4H2O2[NiCO3·2Ni(OH)2·4H2O]+3N2H4·H2O=6Ni+3N2↑+2CO2↑+21H2O【解析】
(1)根據元素守恒分析判斷;(2)使各種雜質相對最少的pH即為最適合的pH;(3)反應后的濾液中含有硫酸鈉,因此檢驗堿式碳酸鎳晶體是否洗滌干凈就是檢驗是否有硫酸根離子殘留;(4)根據實驗目的和各個裝置的作用分析;(5)根據實驗目的和前后操作步驟分析;(6)先計算生成水蒸氣和CO2的質量,再根據質量守恒確定化學式;(7)氧化還原反應中電子有得,必有失,根據化合價變化確定生成物,進而配平方程式。【詳解】(1)反應器中的一個重要反應為3NiSO4+3Na2CO3+2H2O=NiCO3·2Ni(OH)2+3Na2SO4+2X,反應前Ni原子共3個、S原子共3個、O原子共23個、Na原子6個、C原子3個、H原子4個,反應后現(xiàn)有:Ni原子3個、S原子共3個、O原子共19個、Na原子6個、C原子1個、H原子4個,少O原子4個,C原子2個,而這些微粒包含在2個X分子中,所以X的化學式為CO2,故答案為:CO2;(2)物料在反應器中反應時需要控制反應條件,根據圖可知,在pH=8.3時,各種雜質相對最少,所以反應器中最適合的pH8.3,故答案為:8.3;(3)反應后的濾液中含有硫酸鈉,因此檢驗堿式碳酸鎳晶體是否洗滌干凈就是檢驗是否有硫酸根離子殘留,故答案為:取最后一次洗滌液少許,加入HCl酸化的BaCl2溶液,若無沉淀產生,則證明沉淀已經洗滌干凈;(4)C裝置用來吸收堿式碳酸鎳晶體受熱分解產生的H2O,D裝置用來吸收堿式碳酸鎳晶體受熱分解產生的CO2,E裝置可以防止空氣中的H2O和CO2進入D裝置中,影響實驗數(shù)據的測定,故答案為:吸收空氣中的H2O和CO2;(5)步驟③反應前左側通空氣是為了排盡裝置中原有的CO2和水蒸氣,避免裝置內的CO2和水蒸氣造成數(shù)據干擾,排空氣后,應該開始進行反應,因此步驟④的操作為關閉彈簧夾a,點燃酒精燈,觀察到C中無氣泡時,說明固體分解完全,停止加熱;步驟⑤再打開彈簧夾a緩緩鼓入一段時間空氣,將裝置中殘留的CO2和水蒸氣全部趕入C、D裝置,被完全吸收,故答案為:關閉彈簧夾a,點燃酒精燈,觀察到C中無氣泡時,停止加熱;(6)水的質量為251.08g?250g=1.08g,CO2的質量為190.44g?190g=0.44g,由于發(fā)生的是分解反應,所以生成的NiO的質量為3.77g?1.08g?0.44g=2.25g,則分解反應中水、二氧化碳和NiO的系數(shù)比(也就是分子個數(shù)比)為即:,xNiCO3?yNi(OH)2?zH2O
.
6H2O↑+CO2↑+3NiO,根據元素守恒可得可得x=1,y=2,z=4即xNiCO3?yNi(OH)2?zH2O中x:y:z的值1:2:4,故答案為:NiCO3·2Ni(OH)2·4H2O;(7)NiCO3·2Ni(OH)2·4H2O與N2H4·H2O反應生成Ni,Ni元素得電子,被還原,同時還生成氣體X和Y,由第(1)問知X為CO2,氧化還原反應有得電子,必有失電子的物質,由此判斷另一種氣體為N2,根據得失電子守恒、元素守恒配平制備Ni的化學方程式,故答案為:2[NiCO3·2Ni(OH)2·4H2O]+3N2H4·H2O=6Ni+3N2↑+2CO2↑+21H2O。27、檢查裝置的氣密性防止倒吸b2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2ONaClO2遇酸放出ClO2空氣流速過慢時,ClO2不能及時被移走,濃度過高導致分解爆炸;空氣流速過快時,ClO2不能被充分吸收,NaClO2的產率下降沒有處理尾氣A或或(或其他合理答案)【解析】
在裝置內,NaClO3與H2SO4的混合液中滴加H2O2,發(fā)生反應2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O,生成的ClO2與O2的混合氣隨空氣排出進入B裝置;B裝置的進、出氣導管都很短,表明此裝置為防倒吸裝置,混合氣進入C中,發(fā)生反應2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O,ClO2的熔點低,遇熱水、見光易分解,所以應使用冰水浴,以降低氣體的溫度;氣體濃度較大時易發(fā)生分解,若用空氣、CO2、氮氣等氣體稀釋時,爆炸性則降低,則需控制氣體的流速不能過慢,但過快又會導致反應不充分,吸收效率低。ClO2氣體會污染大氣,應進行尾氣處理。【詳解】(1)制取氣體前,為防漏氣,應在組裝好儀器后,進行的操作是檢查裝置的氣密性;由以上分析知,裝置B的作用是防止倒吸;冰水浴冷卻氣體,可減少H2O2的分解、減少ClO2的分解,ClO2為氣體,降溫有利于氣體的溶解,不可能降低ClO2的溶解度,所以主要目的不包括b。答案為:檢查裝置的氣密性;防止倒吸;b;(2)ClO2是合成NaClO2的重要原料,三頸燒瓶中NaClO3與H2SO4的混合液中滴加H2O2,發(fā)生反應生成ClO2的化學方程式為2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O。答案:2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O;(3)因為NaClO2遇酸會放出ClO2,所以裝置C中加入NaOH溶液的目的除了作反應物外,還因為NaClO2遇酸放出ClO2,加堿可改變環(huán)境,使NaClO2穩(wěn)定存在。空氣的流速過慢或過快都會影響NaClO2的產率,原因是:空氣流速過慢時,ClO2不能及時被移走,濃度過高導致分解爆炸;空氣流速過快時,ClO2不能被充分吸收,NaClO2的產率下降。答案為:NaClO2遇酸放出ClO2;空氣流速過慢時,ClO2不能及時被移走,濃度過高導致分解爆炸;空氣流速過快時,ClO2不能被充分吸收,NaClO2的產率下降;(4)ClO2氣體會污染大氣,應進行尾氣處理,所以該套裝置存在的明顯缺陷是沒有處理尾氣。答案為:沒有處理尾氣;(5)A.過氧化鈉與水反應,可生成H2O2和NaOH,其還原能力與H2O2相似,A符合題意;B.硫化鈉具有強還原性,能將NaClO2固體還原為NaCl,B不合題意;C.氯化亞鐵具有較強還原性,能將NaClO2固體還原為NaCl,C不合題意;D.高錳酸鉀具有強氧化性,不能將NaClO2固體還原,D不合題意;故選A。答案為:A;(6)可建立如下關系式:NaClO3(s)—ClO2—NaClO2(s),從而得出NaClO2(s)的理論產量為:=g,NaClO2的產率是=×100%。答案為:或或(或其他合理答案)。【點睛】書寫三頸燒瓶中NaClO3與H2SO4的混合液中滴加H2O2的方程式時,我們可先確定主反應物(NaClO3、H2O2)和主產物(ClO2、O2),然后配平,即得2NaClO3+H2O2——2ClO2↑+O2↑;再利用質量守恒確定其它反應物(H2SO4)和產物(Na2SO4、H2O),最后配平,即得2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2
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