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文檔簡介
2024屆白銀市重點中學高三第四次模擬考試化學試卷請考生注意: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內。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、下列有關物質性質與用途具有對應關系的是()A.FeCl3易發生水解,可用于蝕刻銅制的印制線路板B.漂白粉具有氧化性,可用于脫除煙氣中SO2和NOC.CaCO3高溫下能分解,可用于修復被酸雨侵蝕的土壤D.活性炭具有還原性,可用于除去水體中Pb2+等重金屬2、已知反應S2O82-(aq)+2I-(aq)2SO42-(aq)+I2(aq),若往該溶液中加人含Fe3+的某溶液,反應機理:①2Fe3++(aq)+2I-(aq)I2(aq)+2Fe2+(aq)②2Fe2+(aq)+S2O82-(aq)2Fe3+(aq)+2SO42-(aq),下列有關該反應的說法不正確的是A.增大S2O82-濃度或I-濃度,反應①、反應②的反應速率均加快B.Fe3+是該反應的催化劑C.因為正反應的活化能比逆反應的活化能小,所以該反應是放熱反應D.往該溶液中滴加淀粉溶液,溶液變藍,適當升溫,藍色加深3、化學與生活生產息息相關,下列說法正確的是()A.制作一次性醫用防護服的主要材料聚乙烯、聚丙烯是通過縮聚反應生產的B.氣溶膠的分散劑可以是空氣或液體水C.FeCl3溶液可以作為“腐蝕液”處理覆銅板制作印刷電路板D.福爾馬林(甲醛溶液)可用于浸泡生肉及海產品以防腐保鮮4、下列方程式不能正確表示某沉淀溶解過程的是A.熱的濃鹽酸洗滌試管內壁的MnO2:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2OB.熱的NaOH溶液洗滌試管內壁的S:3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2OC.向石灰石粉的懸濁液中持續通CO2:Ca(OH)2+2CO2=Ca(HCO3)2D.稀硫酸可除去鐵銹:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O5、設NA為阿伏加德羅常數的數值,下列說法正確的是()A.1mol金剛石中含有2NA個C-C鍵,1molSiO2含有2NA個Si-O鍵B.標況下,將9.2g甲苯加入足量的酸性高錳酸鉀溶液中轉移的電子數為0.6NAC.在含CO32-總數為NA的Na2CO3溶液中,Na+總數為2NAD.標準狀況下,22.4L庚烷中所含的分子數約為NA6、某課外活動小組的同學從采集器中獲得霧霾顆粒樣品,然后用蒸餾水溶解,得到可溶性成分的浸取液。在探究該浸取液成分的實驗中,下列根據實驗現象得出的結論錯誤的是A.取浸取液少許,滴入AgNO3溶液有白色沉淀產生,則可能含有Cl-B.取浸取液少許,加入Cu和濃H2SO4,試管口有紅棕色氣體產生,則可能含有NO3-C.取浸取液少許,滴入硝酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀產生,則一定含SO42-D.用潔凈的鉑絲棒蘸取浸取液,在酒精燈外焰上灼燒,焰色呈黃色,則一定含有Na+7、高能LiFePO4電池,多應用于公共交通。電池中間是聚合物的隔膜,主要作用是在反應過程中只讓Li+通過。結構如圖所示:原理如下:(1?x)LiFePO4+xFePO4+LixCnLiFePO4+nC。下列說法不正確的是A.放電時,電子由負極經導線、用電器、導線到正極B.充電時,Li+向左移動C.充電時,陰極電極反應式:xLi++xe?+nC=LixCnD.放電時,正極電極反應式:xFePO4+xLi++xe?=xLiFePO48、固體粉末X中可能含有Fe、FeO、CuO、MnO2、KCl和K2CO3中的若干種。為確定該固體粉末的成分,某同學依次進行了以下實驗:①將X加入足量水中,得到不溶物Y
和溶液Z②取少量Y加入足量濃鹽酸,加熱,產生黃綠色氣體,并有少量紅色不溶物③用玻璃棒蘸取溶液Z滴于pH試紙上,試紙呈藍色④向乙溶液中滴加AgNO3溶液,生成白色沉淀分析以上實驗現象,下列結論正確的是()A.X中一定不存在FeOB.Z溶液中一定含有K2CO3C.不溶物Y中一定含有MnO2和CuO,而Fe與FeO中至少含有一種D.向④中所生成的白色沉淀中滴加鹽酸,若沉淀不完全溶解,則粉末X中含有KCl9、由下列實驗和現象得出的結論正確的是選項實驗和現象結論A向某溶液中滴加濃NaOH溶液并加熱,將濕潤的藍色石蕊試紙靠近試管口,試紙顏色無明顯變化原溶液中一定無NH4+B將少量某無色氣體通入澄清石灰水中,出現白色沉淀該氣體一定是CO2C向某無色溶液中滴加氯水和CCl4,振蕩、靜置,下層溶液顯紫紅色原無色溶液中一定有I—D將稀鹽酸滴入硅酸鈉溶液中,產生白色膠狀沉淀氯的非金屬性強于硅A.A B.B C.C D.D10、向淀粉-碘化鉀的酸性溶液中加入少量H2O2溶液,溶液立即變藍,再向藍色溶液中緩慢通入足量的SO2,藍色逐漸消失。下列判斷不正確的是A.根據上述實驗判斷H2O2和SO2反應能生成強酸B.藍色逐漸消失,體現了SO2的漂白性C.SO2中S原子采取sp2雜化方式,分子的空間構型為V型D.H2O2是一種含有極性鍵和非極性鍵的極性分子11、高能LiFePO4電池,多應用于公共交通。電池中間是聚合物的隔膜,主要作用是在反應過程中只讓Li+通過,結構如圖所示:已知原理為(1-x)LiFePO4+xFePO4+LixCnLiFePO4+nC。下列說法不正確的是()A.充電時,Li+向左移動B.放電時,電子由負極經導線、用電器、導線到正極C.充電時,陰極的電極反應式為xLi++xe-+nC=LixCnD.放電時,正極的電極反應式為(1-x)LiFePO4+xFePO4+xLi++xe-=LiFePO412、在給定條件下,下列選項所示的物質間轉化均能實現的是A.NH3NO2HNO3B.Mg(OH)2MgCl2(aq)無水MgCl2C.Fe2O3FeFeCl2D.NaCl(aq)NaOH(aq)NaHCO313、短周期元素X、Y、Z、W分屬三個周期,且原子序數依次增加。其中Y與X、Z均可形成1︰1或1︰2的二元化合物;X與Z最外層電子數相同;Y與W的一種化合物是一種新型的自來水消毒劑。下列說法錯誤的是A.常溫常壓下Y的單質為氣態B.離子半徑:W>Z>YC.X與Z形成的離子化合物具有還原性D.W的最高價氧化物的水化物一定是強酸14、X、Y、Z、W是原子序數依次增大的四種短周期元素,A、B、C、D、F都是由其中的兩種或三種元素組成的化合物,E是由Z元素形成的單質,0.1mol·L-1D溶液的pH為13(25℃)。它們滿足如圖轉化關系,則下列說法不正確的是A.B晶體中陰、陽離子個數比為1:2B.等體積等濃度的F溶液與D溶液中,陰離子總的物質的量F>DC.0.1molB與足量A或C完全反應轉移電子數均為0.1NAD.Y、Z分別形成的簡單氫化物的穩定性前者弱于后者,是因為后者分子間存在氫鍵15、下列有關化學用語表示正確的是A.甲酸乙酯的結構簡式:CH3OOCCH3 B.Al3+的結構示意圖:C.次氯酸鈉的電子式: D.中子數比質子數多1的磷原子:16、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.D17、海南是海洋大省,擁有豐富的海洋資源,下列有關海水綜合利用的說法正確的是A.蒸發海水可以生產單質碘 B.蒸餾海水可以得到淡水C.電解海水可以得到單質鎂 D.海水制食用鹽的過程只發生了物理變化18、電滲析法處理廚房垃圾發酵液,同時得到乳酸的原理如圖所示(圖中“HA”表示乳酸分子,乳酸的摩爾質量為90g/moL;“A-”表示乳酸根離子)。則下列說法不正確的是A.交換膜I為只允許陽離子透過的陽離子交換膜B.陽極的電極反應式為:2H2O-4e-=O2↑+4H+C.電解過程中采取一定的措施可控制陰極室的pH約為6~8,此時進入濃縮室的OH-可忽略不計。設200mL20g/L乳酸溶液通電一段時間后陰極上產生的H2在標準狀況下的體積約為6.72L,則該溶液濃度上升為155g/L(溶液體積變化忽略不計)D.濃縮室內溶液經過電解后pH降低19、現有原子序數依次增大的短周期元素W、X、Y、Z,其中W和X位于同主族,且原子序數相差2,Y是形成化合物最多的元素,Z的單質可以通過電解飽和食鹽水獲得,下列說法正確的是()A.由W和Y組成的化合物中只可能含有極性共價鍵B.簡單離子半徑:r(W—)>r(X+)C.室溫下,同濃度的氧化物對應水化物水溶液的pH:Z<YD.Y、Z、W三元素形成的化合物有可能是電解質20、已知:苯酚與Fe3+在溶液中存在可逆反應:Fe3++6C6H5OHH3Fe(OC6H5)6+3H+,其中H3Fe(OC6H5)6顯紫色。實驗如下:下列說法不正確的是:A.i是空白對照實驗B.向ii中滴加幾滴濃鹽酸,溶液顏色變淺C.iii、iv中無色層中的溶劑分別為苯和CCl4D.苯酚在苯中的溶解性小于在CCl4中的溶解性21、一定條件下,碳鋼腐蝕與溶液pH的關系如下表。下列說法錯誤的是()pH2466.5813.514腐蝕快慢較快慢較快主要產物Fe2+Fe3O4Fe2O3FeO2﹣A.當pH<4時,碳鋼主要發生析氫腐蝕B.當pH>6時,碳鋼主要發生吸氧腐蝕C.當pH>14時,正極反應為O2+4H++4e→2H2OD.在煮沸除氧氣后的堿性溶液中,碳鋼腐蝕速率會減緩22、在氯酸鉀分解的實驗研究中,某同學進行了系列實驗并記錄如下,相關分析正確的是實驗現象①加熱固體M少量氣泡溢出后,不再有氣泡產生②加熱氯酸鉀至其熔化有少量氣泡產生③加熱氯酸鉀使其熔化后迅速加入固體M有大量氣泡產生④加熱氯酸鉀與固體M的混合物(如圖)未見固體熔化即產生大量氣泡A.實驗①、②、③說明M加快了氣體產生的速率B.實驗①、②、④說明加入M后,在較低溫度下反應就可以發生C.實驗②、③說明固體M的加入增加了氣體產生的量D.固體M是氯酸鉀分解的催化劑二、非選擇題(共84分)23、(14分)近期科研人員發現磷酸氯喹等藥物對新型冠狀病毒肺炎患者療效顯著。磷酸氯喹中間體合成路線如下:已知:Ⅰ.鹵原子為苯環的鄰對位定位基,它會使第二個取代基主要進入它的鄰對位;硝基為苯環的間位定位基,它會使第二個取代基主要進入它的間位。Ⅱ.E為汽車防凍液的主要成分。Ⅲ.2CH3COOC2H5CH3COCH2COOC2H5+C2H5OH請回答下列問題(1)寫出B的名稱__________,C→D的反應類型為_____________;(2)寫出E生成F的化學方程式___________________________。寫出H生成I的化學方程式__________________。(3)1molJ在氫氧化鈉溶液中水解最多消耗________molNaOH。(4)H有多種同分異構體,其滿足下列條件的有_________種(不考慮手性異構),其中核磁共振氫譜峰面積比為1:1:2:6的結構簡式為___________。①只有兩種含氧官能團②能發生銀鏡反應③1mol該物質與足量的Na反應生成0.5molH2(5)以硝基苯和2-丁烯為原料可制備化合物,合成路線如圖:寫出P、Q結構簡式:P_______,Q________。24、(12分)乙炔為原料在不同條件下可以合成多種有機物.已知:①CH2=CH?OH(不穩定)CH3CHO②一定條件下,醇與酯會發生交換反應:RCOOR’+R”OHRCOOR”+R’OH完成下列填空:(1)寫反應類型:③__反應;④__反應.反應⑤的反應條件__.(2)寫出反應方程式.B生成C__;反應②__.(3)R是M的同系物,其化學式為,則R有__種.(4)寫出含碳碳雙鍵、能發生銀鏡反應且屬于酯的D的同分異構體的結構簡式__.25、(12分)FeSO4溶液放置在空氣中容易變質,因此為了方便使用Fe2+,實驗室中常保存硫酸亞鐵銨晶體[俗稱“摩爾鹽”,化學式為(NH4)2Fe(SO4)2?6H2O],它比綠礬或綠礬溶液更穩定。(穩定是指物質放置在空氣中不易發生各種化學反應而變質)I.硫酸亞鐵銨晶體的制備與檢驗(1)某興趣小組設計實驗制備硫酸亞鐵銨晶體。本實驗中,配制溶液以及后續使用到的蒸餾水都必須煮沸、冷卻后再使用,這樣處理蒸餾水的目的是_______。向FeSO4溶液中加入飽和(NH4)2SO4溶液,經過操作_______、冷卻結晶、過濾、洗滌和干燥后得到一種淺藍綠色的晶體。(2)該小組同學繼續設計實驗證明所制得晶體的成分。①如圖所示實驗的目的是_______,C裝置的作用是_______。取少量晶體溶于水,得淡綠色待測液。②取少量待測液,_______(填操作與現象),證明所制得的晶體中有Fe2+。③取少量待測液,經其它實驗證明晶體中有NH4+和SO42-II.實驗探究影響溶液中Fe2+穩定性的因素(3)配制0.8mol/L的FeSO4溶液(pH=4.5)和0.8mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2溶液(pH=4.0),各取2ml上述溶液于兩支試管中,剛開始兩種溶液都是淺綠色,分別同時滴加2滴0.01mol/L的KSCN溶液,15分鐘后觀察可見:(NH4)2Fe(SO4)2溶液仍然為淺綠色透明澄清溶液;FeSO4溶液則出現淡黃色渾濁。(資料1)沉淀Fe(OH)2Fe(OH)3開始沉淀pH7.62.7完全沉淀pH9.63.7①請用離子方程式解釋FeSO4溶液產生淡黃色渾濁的原因_______。②討論影響Fe2+穩定性的因素,小組同學提出以下3種假設:假設1:其它條件相同時,NH4+的存在使(NH4)2Fe(SO4)2溶液中Fe2+穩定性較好。假設2:其它條件相同時,在一定pH范圍內,溶液pH越小Fe2+穩定性越好。假設3:_______。(4)小組同學用如圖裝置(G為靈敏電流計),滴入適量的硫酸溶液分別控制溶液A(0.2mol/LNaCl)和溶液B(0.1mol/LFeSO4)為不同的pH,觀察記錄電流計讀數,對假設2進行實驗研究,實驗結果如表所示。序號A:0.2mol·L-1NaClB:0.1mol·L-1FeSO4電流計讀數實驗1pH=1pH=58.4實驗2pH=1pH=16.5實驗3pH=6pH=57.8實驗4pH=6pH=15.5(資料2)原電池裝置中,其它條件相同時,負極反應物的還原性越強或正極反應物的氧化性越強,該原電池的電流越大。(資料3)常溫下,0.1mol/LpH=1的FeSO4溶液比pH=5的FeSO4溶液穩定性更好。根據以上實驗結果和資料信息,經小組討論可以得出以下結論:①U型管中左池的電極反應式____________。②對比實驗1和2(或3和4),在一定pH范圍內,可得出的結論為____________。③對比實驗____________和____________,還可得出在一定pH范圍內溶液酸堿性變化對O2氧化性強弱的影響因素。④對(資料3)實驗事實的解釋為____________。26、(10分)PbCrO4是一種黃色顏料,制備PbCrO4的一種實驗步驟如圖1:已知:①Cr(OH)3(兩性氫氧化物)呈綠色且難溶于水②Pb(NO3)2、Pb(CH3COO)2均易溶于水,PbCrO4的Ksp為2.8×10﹣13,Pb(OH)2開始沉淀時pH為7.2,完全沉淀時pH為8.7。③六價鉻在溶液中物種分布分數與pH關系如圖2所示。④PbCrO4可由沸騰的鉻酸鹽溶液與鉛鹽溶液作用制得,含PbCrO4晶種時更易生成(1)實驗時需要配置100mL3mol?L﹣1CrCl3溶液,現有量筒、玻璃棒、燒杯,還需要玻璃儀器是___。(2)“制NaCrO2(aq)”時,控制NaOH溶液加入量的操作方法是_____。(3)“氧化”時H2O2滴加速度不宜過快,其原因是_____;“氧化”時發生反應的離子方程式為___。(4)“煮沸”的目的是_____。(5)請設計用“冷卻液”制備PbCrO4的實驗操作:_____[實驗中須使用的試劑有:6mol?L﹣1的醋酸,0.5mol?L﹣1Pb(NO3)2溶液,pH試紙]。27、(12分)四溴化鈦(TiBr4)可用作橡膠工業中烯烴聚合反應的催化劑。已知TiBr4常溫下為橙黃色固體,熔點為38.3℃,沸點為233.5℃,具有潮解性且易發生水解。實驗室利用反應TiO2+C+2Br2TiBr4+CO2制備TiBr4的裝置如圖所示。回答下列問題:(1)檢查裝置氣密性并加入藥品后,加熱前應進行的操作是__,其目的是__,此時活塞K1,K2,K3的狀態為__;一段時間后,打開電爐并加熱反應管,此時活塞K1,K2,K3的狀態為____。(2)試劑A為__,裝置單元X的作用是__;反應過程中需用熱源間歇性微熱連接管,其目的是___。(3)反應結束后應繼續通入一段時間CO2,主要目的是___。(4)將連接管切斷并熔封,采用蒸餾法提純。此時應將a端的儀器改裝為__、承接管和接收瓶,在防腐膠塞上加裝的儀器是___(填儀器名稱)。28、(14分)NO、CO、是大氣污染物但又有著重要用途。已知:(1)某反應的平衡常數表達式為,此反應的熱化學方程式為:______。(2)向絕熱恒容密閉容器中充入等量的NO和CO進行反應,能判斷反應已達到化學平衡狀態的是______(填序號)。a.容器中的壓強保持不變b.c.氣體的平均相對分子質量保持34.2不變d.該反應平衡常數保持不變e.NO和CO的體積比保持不變Ⅱ.(3)甲烷轉化為和CO的反應為:①一定條件下,的平衡轉化率與溫度、壓強的關系如圖所示。則______(填“<”“>”或“=”);A、B、C三點處對應的平衡常數(、、),由大到小的順序為______。②將和按等物質的量混合,一定條件下反應達到平衡,轉化率為50%。則反應前與平衡后,混合氣體的平均相對分子質量之比為______。Ⅲ.含的煙氣可用溶液吸收。(4)已知時由,和形成的混合溶液恰好呈中性,此時溶液中離子濃度大小順序為______。(已知時,的電離平衡常數,)(5)可將吸收液送至電解槽再生后循環使用。再生電解槽如圖所示。a電極上含硫微粒放電的反應式為______(任寫一個)。離子交換膜______(填標號)為陰離子交換膜。29、(10分)化合物H是一種有機光電材料中間體。實驗室由芳香化合物A制備H的一種合成路線如下:已知:①RCHO+CH3CHORCH=CHCHO+H2O;②。回答下列問題:(1)C的結構簡式為_______________________。(2)F中官能團的名稱為___________________。(3)B與新制Cu(OH)2懸濁液反應的化學方程式為________________。(4)從轉化流程圖可見,由D到E分兩步進行,其中第一步反應的類型為__________。(5)化合物G的二氯代物有__________種同分異構體。(6)芳香化合物X是D的同分異構體,X能發生銀鏡反應,其核磁共振氫譜顯示有3種化學環境的氫,峰面積之比為6∶1∶1,符合條件的X的結構共有多種,任寫出2種符合要求的X的結構簡式________、___________。(7)寫出用甲醛和乙醛為原料制備化合物CH2=CHCOOCH3的合成路線(其他試劑任選)。
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、B【解析】
A.FeCl3具有強氧化性,能與Cu等金屬反應,可用于蝕刻銅制的印制線路板,與FeCl3易發生水解無關,A錯誤;B.漂白粉的主要成分是次氯酸鈣,次氯酸鈣具有強氧化性,能氧化SO2和NO生成硫酸鹽和硝酸鹽,所以漂白粉可用于脫除煙氣中SO2和NO有害氣體,B正確;C.CaCO3能與酸反應,能改良、修復被酸雨浸蝕的土壤,與CaCO3高溫下能分解無關,C錯誤;D.活性炭與Pb2+等金屬離子不反應,不能用于除去水體中Pb2+等重金屬離子,D錯誤;故合理選項是B。2、D【解析】
A.增大S2O82-濃度或I-濃度,增加反應物濃度,因此反應①、反應②的反應速率均加快,故A正確;B.Fe3+在反應中是中間過程,參與反應但質量不變,因此是該反應的催化劑,故B正確;C.因為正反應的活化能比逆反應的活化能小,因此該反應是放熱反應,故C正確;D.往該溶液中滴加淀粉溶液,溶液變藍,適當升溫,平衡逆向移動,單質碘減少,藍色加淺,故D錯誤。綜上所述,答案為D。【點睛】正反應的活化能大于逆反應的活化能,則反應為吸熱反應,正反應活化能小于逆反應的活化能,則反應為放熱反應。3、C【解析】
A.制作一次性醫用防護服的主要材料聚乙烯、聚丙烯是通過加聚反應生產的,A錯誤;B.氣溶膠的分散劑可以是空氣,但不能是液體水,B錯誤;C.FeCl3溶液可以作為“腐蝕液”處理覆銅板制作印刷電路板,C正確;D.福爾馬林(甲醛溶液)常用于皮毛、衣物、器具熏蒸消毒和標本、尸體防腐,會強烈刺激眼膜和呼吸器官,不可用于浸泡生肉及海產品以防腐保鮮,D錯誤;答案選C。4、C【解析】
A.熱的濃鹽酸洗滌試管內壁的MnO2,發生反應為MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O,A正確;B.熱的NaOH溶液洗滌試管內壁的S,發生反應為3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O,B正確;C.向石灰石粉的懸濁液中持續通CO2,發生反應為CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2,C不正確;D.稀硫酸可除去鐵銹,發生反應為Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,D正確;答案為C。5、B【解析】分析:本題對阿伏加德羅常數相關知識進行了考察。A中考察1mol金剛石中含有2NA個C-C鍵,1molSiO2含有4NA個Si-O鍵;B中考察甲苯中的甲基被氧化為羧基,根據化合價法則,判斷出碳元素的化合價變化情況,然后計算反應電子轉移的數目;C中考察碳酸根離子的水解規律;D中考察只有氣體在標況下,才能用氣體摩爾體積進行計算。詳解:1mol金剛石中含有2NA個C-C鍵,1molSiO2含有4NA個Si-O鍵,A錯誤;由甲苯變為苯甲酸,碳元素化合價變化7×(-2/7+8/7)=6;9.2g甲苯(即為0.1mol)被氧化為苯甲酸,轉移的電子數為0.6NA,B正確;Na2CO3溶液中會有少量CO32-發生水解,因此在含CO32-總數為NA的Na2CO3溶液中,溶質的總量大于1mol,所以Na+總數大于2NA,C錯誤;標準狀況下,庚烷為液態,無法用氣體摩爾體積進行計算,D錯誤;正確選項B。6、C【解析】
A.滴入AgNO3溶液有白色沉淀產生,則可能含有Cl-、SO42-等,A正確;B.取浸取液少許,加入Cu和濃H2SO4,試管口有紅棕色氣體產生,紅棕色氣體應該是NO2,說明溶液中可能含有NO3-,B正確;C.取浸取液少許,滴入硝酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀產生,原浸取液中可能含SO32-、SO42-等,不一定含SO42-,C錯誤;D.焰色反應呈黃色,則浸取液中一定含有Na+,D正確;答案選C。7、B【解析】
A.原電池中電子流向是負極?導線?用電器?導線?正極,則放電時,電子由負極經導線、用電器、導線到正極,故A正確,但不符合題意;B.充電過程是電解池,左邊正極作陽極,右邊負極作陰極,又陽離子移向陰極,所以Li+向右移動,故B錯誤,符合題意;C.充電時,陰極C變化為LixCn,則陰極電極反應式:xLi++xe?+nC=LixCn,故C正確,但不符合題意;D.放電正極上FePO4得到電子發生還原反應生成LiFePO4,正極電極反應式:xFePO4+xLi++xe?=xLiFePO4,故D正確,但不符合題意;故選:B。8、B【解析】
①將X加入足量水中,得到不溶物Y和溶液Z,Y可能為Fe、FeO、CuO、MnO2中的物質,Z可能為KCl和K2CO3中的物質;②取少量Y加入足量濃鹽酸,加熱,產生黃綠色氣體,并有少量紅色不溶物,黃綠色氣體為氯氣,紅色不溶物為銅,可說明Y中至少含有CuO、MnO2,紅色不溶物為銅,說明反應后有Cu生成,說明Y中含有的CuO與酸反應生成的CuCl2被置換出來了,可說明Y中還含有Fe;③用玻璃棒蘸取溶液Z于pH試紙上,試紙呈藍色,說明溶液呈堿性,應含有K2CO3;④向乙溶液中滴加AgNO3溶液,生成白色沉淀,可能為氯化銀或碳酸銀沉淀;以此分析解答。【詳解】A.根據上述分析,不能確定X中是否存在FeO,故A錯誤;B.用玻璃棒蘸取溶液Z于pH試紙上,試紙呈藍色,說明溶液呈堿性,說明Z溶液中一定含有K2CO3,故B正確;C.根據分析,不溶物Y中一定含有MnO2、CuO和Fe,不能確定是否存在FeO,故C錯誤;D.向乙溶液中滴加AgNO3溶液,生成白色沉淀,可能為氯化銀或碳酸銀沉淀,向生成的白色沉淀中滴加鹽酸,鹽酸提供了氯離子,不能說明X中含有KCl,故D錯誤;故選B。【點睛】本題的易錯點為D,要注意加入的鹽酸對氯化鉀的干擾。9、C【解析】
A.滴加濃NaOH溶液并加熱,若有NH4+,則會有氨氣放出,應該用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗,故A錯誤;B.二氧化碳、二氧化硫均使石灰水變渾濁,則氣體不一定為CO2,故B錯誤;C.某無色溶液中滴加氯水和CCl4,振防、靜置,下層溶液顯紫紅色,可知碘離子被氧化生成碘單質,則原溶液中有I-,故C正確;D.由現象可知,鹽酸的酸性大于硅酸的酸性,但鹽酸為無氧酸,不能比較Cl、Si的非金屬性,故D錯誤;故選C。10、B【解析】
A.向淀粉-碘化鉀的酸性溶液中加入少量H2O2溶液,溶液立即變藍,發生:H2O2+2I-+2H+═I2+2H2O說明H2O2具有氧化性,再向藍色溶液中緩慢通入足量的SO2,藍色逐漸消失,發生:SO2+I2+2H2O═SO42-+2I-+4H+,說明SO2具有還原性,所以H2O2和SO2可以反應生成硫酸為強酸,故A正確;
B.再向藍色溶液中緩慢通入足量的SO2,藍色逐漸消失,發生:SO2+I2+2H2O═SO42-+2I-+4H+,體現了SO2的還原性,故B錯誤;
C.SO2的價層電子對個數=2+(6-2×2)=3,孤電子對數為1,硫原子采取sp2雜化,該分子為V形結構,故C正確;
D.H2O2分子中O-O為非極性鍵,O-H鍵為極性鍵,H2O2是展開書頁型結構,該物質結構不對稱,正負電荷中心不重合,為極性分子,故D正確;
故選:B。【點睛】同種原子形成的共價鍵為非極性鍵,不同種原子形成的共價鍵為極性鍵;正負電荷中心重合的分子為非極性分子。11、A【解析】
A.充電時,圖示裝置為電解池,陽離子向陰極移動,即Li+向右移動,故A符合題意;B.放電時,裝置為原電池,電子由負極經導線、用電器、導線到正極,故B不符合題意;C.充電時,陰極上發生得電子的還原反應,電極反應式為xLi++xe-+nC=LixCn,故C不符合題意;D.放電時,FePO4為正極,正極上發生得電子的還原反應,電極反應式為(1-x)LiFePO4+xFePO4+xLi++xe-=LiFePO4,故D不符合題意;故答案為:A。【點睛】鋰電池(俗稱)有一次電池、可充電電池之分,其中原電池型鋰電池是鋰單質發生氧化反應,而可充電型鋰電池又稱之為鋰離子電池,它主要依靠鋰離子在正極和負極之間移動來工作。在充放電過程中,Li+在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌:充電時,Li+從正極脫嵌,經過電解質嵌入負極,負極處于富鋰狀態,放電時則相反。12、D【解析】
A.NH3NO2不能一步轉化,氨氣催化氧化得到NO而不能直接得到NO2,選項A錯誤;B.MgCl2(aq)無水MgCl2,氯化鎂為強酸弱堿鹽,水解產生氫氧化鎂和鹽酸,鹽酸易揮發,最后得到的氫氧化鎂灼燒得到氧化鎂,而不能一步得到無水氯化鎂,選項B錯誤;C.FeFeCl3,鐵在氯氣中燃燒生成氯化鐵不是生成氯化亞鐵,無法一步轉化生成氯化亞鐵,選項C錯誤;D.NaCl(aq)NaOH(aq)NaHCO3,電解氯化鈉溶液得到氫氧化鈉,氫氧化鈉溶液中通入過量的二氧化碳生成碳酸氫鈉,反應均能一步轉化,選項D正確。答案選D。【點睛】本題考查金屬元素單質及其化合物的綜合應用,題目難度中等,試題側重于學生的分析能力的考查,注意把握物質的性質以及轉化的特點、反應條件,試題培養了學生的分析能力及靈活應用能力。13、B【解析】
短周期元素X、Y、Z、W分屬三個周期且原子序數依次增加,X為H,Y與X、Z均可形成1︰1或1︰2的二元化合物;X與Z最外層電子數相同;Y為O,Z為Na,Y與W的一種化合物是一種新型的自來水消毒劑,W為Cl。【詳解】A.常溫常壓下Y的單質為氧氣或臭氧,故A正確;B.Y為O,Z為Na,對應的離子具有相同的核外電子排布,核電荷數越大,離子半徑越小,應為Z<Y,故B錯誤;C.X與Z形成的離子化合物是NaH,H為-1價,具有還原性,可與水反應生成氫氧化鈉和氫氣,故C正確;D.W的最高價氧化物的水化物是高氯酸,因為氯元素的非金屬性強于硫元素,硫酸為強酸,所以高氯酸一定是強酸,故D正確;故選B。【點睛】比較半徑,首先看電子層數,電子層數越多,半徑越大;電子層數相同時,核內質子數越多,半徑越小;電子層數和質子數都相同時,核外電子數越多,半徑越大。14、D【解析】
X、Y、Z、W是原子序數依次增大的四種短周期元素,A、B、C、D、F都是由其中的兩種或三種元素組成的化合物,0.1mol·L-1D溶液的pH為13(25℃),說明D為一元強堿溶液,為NaOH,則X為H元素;E是由Z元素形成的單質,根據框圖,生成氫氧化鈉的反應可能為過氧化鈉與水的反應,則E為氧氣,B為過氧化鈉,A為水,C為二氧化碳,F為碳酸鈉,因此Y為C元素、Z為O元素、W為Na元素,據此分析解答。【詳解】由上述分析可知,X為H,Y為C,Z為O,W為Na,A為水,B為過氧化鈉,C為二氧化碳,D為NaOH,E為氧氣,F為碳酸鈉。A.B為過氧化鈉,過氧化鈉是由鈉離子和過氧根離子構成,Na2O2晶體中陰、陽離子個數比為1∶2,故A正確;B.等體積等濃度的F(Na2CO3)溶液與D(NaOH)溶液中,由于碳酸鈉能夠水解,CO32-+H2OHCO3-+OH-、HCO3-+H2OH2CO3+OH-,陰離子數目增多,陰離子總的物質的量F>D,故B正確;C.B為Na2O2,C為CO2,A為H2O,過氧化鈉與水或二氧化碳的反應中,過氧化鈉為氧化劑和還原劑,0.1molB與足量A或C完全反應轉移電子0.1NA,故C正確;D.元素的非金屬性越強,氫化物越穩定,非金屬性C<O,Y、Z分別形成的簡單氫化物的穩定性前者弱于后者,與氫鍵無關,故D錯誤;答案選D。【點睛】解答本題的突破口為框圖中生成氫氧化鈉和單質E的反應。本題的易錯點為C,要注意過氧化鈉與水或二氧化碳的反應中,過氧化鈉既是氧化劑,又是還原劑,反應中O由-1價變成0價和-2價。15、D【解析】
A.甲酸乙酯的結構簡式:HCOOCH2CH3,故錯誤;B.Al3+的結構示意圖:,故錯誤;C.次氯酸鈉的電子式:,故錯誤;D.中子數比質子數多1的磷原子含有16個中子,質量數為31,符號為:,故正確。故選D。【點睛】掌握電子式的書寫方法,離子化合物的電子式中含有電荷和括號,每個原子符號周圍一般滿足8電子結構。分清原子之間的共用電子對的數值和寫法。16、D【解析】
A.鹽酸易揮發,且為無氧酸,揮發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。17、B【解析】
A、海水中的碘元素以碘離子的形式存在,可以加氧化劑將碘離子氧化為碘單質,最后再萃取蒸餾得到碘單質即可,選項A錯誤;B、利用蒸餾法控制水的沸點100℃,使水變為蒸氣通過冷凝得到蒸餾水,能使海水淡化,選項B正確;C、電解熔融的氯化鎂可以獲得金屬鎂,電解海水得不到金屬鎂,選項C錯誤;D、蒸發溶劑從海水中得到固體氯化鈉是物理變化,但粗鹽中除去雜質時涉及化學變化,選項D錯誤;答案選B。【點睛】本題涉及海水中獲取碘單質、海水淡化以及金屬鎂、鈉的獲取方法,屬于綜合知識的考查,難度中等。18、C【解析】
A.根據圖示,該電解池左室為陽極,右室為陰極,陽極上是氫氧根離子放電,陽極周圍氫離子濃度增大,且氫離子從陽極通過交換膜I進入濃縮室,則交換膜I為只允許陽離子透過的陽離子交換膜,故A正確;B.根據A項分析,陽極的電極反應式為:2H2O-4e-=O2↑+4H+,故B正確;C.在陽極上發生電極反應:4OH??4e?═2H2O+O2↑,陰極上發生電極反應:2H++2e?=H2↑,根據電極反應方程式,則有:2HA~2H+~1H2,電一段時間后陰極上產生的H2在標準狀況下的體積約為6.72L,產生氫氣的物質的量==0.03mol,則生成HA的物質的量=0.03mol×2=0.06mol,則電解后溶液中的乳酸的總質量=0.06mol×90g/moL+200×10-3L×20g/L=9.4g,此時該溶液濃度==47g/L,故C錯誤;D.在電解池的陽極上是OH?放電,所以c(H+)增大,并且H+從陽極通過陽離子交換膜進入濃縮室;根據電解原理,電解池中的陰離子移向陽極,即A?通過陰離子交換膜(交換膜Ⅱ)從陰極進入濃縮室,這樣:H++A?═HA,乳酸濃度增大,酸性增強,pH降低,故D正確;答案選C。19、B【解析】
由W和X位于同主族,且原子序數相差2可知,W為H元素,X為Li元素;Y是形成化合物最多的元素,則Y是C元素;Z的單質可以通過電解飽和食鹽水獲得,則Z是Cl元素。【詳解】A項、由H元素和C元素組成的化合物為烴,烴分子中可以含有碳氫極性鍵和碳碳非極性鍵,故A錯誤;B項、電子層結構相同的離子,核電荷數越大,離子半徑越小,H—和Li+具有相同的電子層結構,則離子半徑r(H—)>r(Li+),故B正確;C項、次氯酸的酸性小于碳酸,室溫下,同濃度的次氯酸的pH大于碳酸,故C錯誤;D項、H、C、Cl三元素形成的化合物為氯代烴,氯代烴為非電解質,故D錯誤。故選B。【點睛】本題考查元素周期律的應用,,注意掌握元素周期律內容、元素周期表結構,利用題給信息推斷元素為解答關鍵。20、D【解析】
A.通過i觀察iiiii、iv中發生的變化,達到空白對照的目的,故A正確;B.向ii中滴加幾滴濃鹽酸,增大H+濃度,平衡逆向移動,H3Fe(OC6H5)6濃度降低,溶液顏色變淺,故B正確;C.苯的密度比水,CCl4的密度比水大,故iii、iv中無色層中的溶劑分別為苯和CCl4,故C正確;D.iii中加入苯后水溶液層呈淺紫色,而iv中加入CCl4后水溶液層呈紫色,說明苯酚更易溶解于苯,導致平衡逆向移動,水溶液的顏色變淺,即苯酚在苯中的溶解性大于在CCl4中的溶解性,故D錯誤;故答案為D。21、C【解析】
在強酸性條件下,碳鋼發生析氫腐蝕,在弱酸性、中性、堿性條件下,碳鋼發生吸氧腐蝕,據此分析解答。【詳解】A.當pH<4溶液中,碳鋼主要發生析氫腐蝕,負極反應式為:Fe-2e-=Fe2+,正極反應式為:2H++2e-=H2↑,故A正確;B.當pH>6溶液中,碳鋼主要發生吸氧腐蝕,負極反應式為:Fe-2e-=Fe2+,正極反應式為:O2+2H2O+4e-=4OH-,因此主要得到鐵的氧化物,故B正確;C.在pH>14溶液中,碳鋼發生吸氧腐蝕,正極反應為O2+2H2O+4e-=4OH-,故C錯誤;D.在煮沸除氧氣后的堿性溶液中,正極上氧氣濃度減小,生成氫氧根離子速率減小,所以碳鋼腐蝕速率會減緩,故D正確;故選C。22、B【解析】
①說明固體M受熱會釋放出少量的氣體;②說明氯酸鉀在溫度較高的條件下會釋放出氧氣;③說明氯酸鉀在較高的溫度下與M接觸釋放出大量的氧氣;④說明氯酸鉀與固體M的混合物在較低的溫度下就能釋放出大量的氧氣;A.實驗①、②、③三個實驗并不能說明M加快了氣體產生的速率,故A錯誤;B.實驗①、②、④對比可知,加入M后,在較低溫度下反應就可以發生,故B正確;C.實驗②、③說明固體M的加入反應速率加快了,并不能說明增加了氣體產生的量,故C錯誤;D.要證明反應中固體M是催化劑還需要驗證其質量和化學性質在反應前后是否發生了變化,故D錯誤;故答案選B。二、非選擇題(共84分)23、硝基苯還原反應HOCH2-CH2OH+O2OHC—CHO+2H2O+CH3COOC2H5C2H5OOCCOCH2COOC2H5+C2H5OH412、【解析】
A分子式是C6H6,結合化合物C的結構可知A是苯,結構簡式為,A與濃硝酸、濃硫酸混合加熱發生取代反應產生硝基苯,結構簡式為,B與液氯在Fe催化下發生取代反應產生C:,C與Fe、HCl發生還原反應產生D:;由于F與新制Cu(OH)2懸濁液混合加熱,然后酸化得到分子式為C2H2O4的G,說明F中含有-CHO,G含有2個-COOH,則G是乙二酸:HOOC-COOH,逆推F是乙二醛:OHC-CHO,E為汽車防凍液的主要成分,則E是乙二醇,結構簡式是:HOCH2-CH2OH,HOOC-COOH與2個分子的CH3CH2OH在濃硫酸作用下加熱,發生酯化反應產生分子式是C6H10O4的H,H的結構簡式是C2H5OOC-COOC2H5;H與CH3COOC2H5發生III條件的反應產生I:C2H5OOCCOCH2COOC2H5和C2H5OH,I與D反應產生J和H2O,J在一定條件下反應產生J,K發生酯的水解反應,然后酸化可得L,L發生脫羧反應產生M,M在一定條件下發生水解反應產生N,據此分析解答。【詳解】根據上述分析可知A是,B是,E是HOCH2-CH2OH,F是OHC—CHO,G是HOOC-COOH,H是C2H5OOC-COOC2H5,I是C2H5OOCCOCH2COOC2H5。(1)B是,名稱是硝基苯;C是,C與Fe、HCl發生還原反應產生D:,-NO2被還原為-NH2,反應類型為還原反應;(2)E是HOCH2-CH2OH,含有醇羥基,可以在Cu作催化劑條件下發生氧化反應產生乙二醛:OHC-CHO,所以E生成F的化學方程式是HOCH2-CH2OH+O2OHC-CHO+2H2O;H是C2H5OOC-COOC2H5,H與CH3COOC2H5發生III條件的反應產生I:C2H5OOCCOCH2COOC2H5和C2H5OH,反應方程式為:C2H5OOC-COOC2H5+CH3COOC2H5C2H5OOCCOCH2COOC2H5+C2H5OH;(3)J結構簡式是,在J中含有1個Cl原子連接在苯環上,水解產生HCl和酚羥基;含有2個酯基,酯基水解產生2個分子的C2H5OH和2個-COOH,HCl、酚羥基、-COOH都可以與NaOH發生反應,所以1molJ在氫氧化鈉溶液中水解最多消耗4molNaOH;(4)H結構簡式是:C2H5OOC-COOC2H5,分子式是C6H10O4,其同分異構體滿足下列條件①只有兩種含氧官能團;②能發生銀鏡反應說明含有醛基;③1mol該物質與足量的Na反應生成0.5molH2,結合分子中含有的O原子數目說明只含有1個-COOH,另一種為甲酸形成的酯基HCOO-,則可能結構采用定一移二法,固定酯基HCOO-,移動-COOH的位置,碳鏈結構的羧基可能有共4種結構;碳鏈結構的羧基可能有4種結構;碳鏈結構的羧基可能有3種結構;碳鏈結構為的羧基可能位置只有1種結構,因此符合要求的同分異構體的種類數目為4+4+3+1=12種;其中核磁共振氫譜峰面積比為1:1:2:6的結構簡式為、;(5)CH3-CH=CH-CH3與溴水發生加成反應產生CH3CHBr-CHBrCH3,然后與NaOH水溶液共熱發生取代反應產生,發生催化氧化產生Q是;與濃硝酸、濃硫酸混合加熱發生硝化反應產生P是,P與Fe、HCl發生還原反應產生,與在HAc存在條件下,加熱40—50℃反應產生和H2O,故P是,Q是。【點睛】本題考查有機物推斷和有機合成,明確有機物官能團及其性質關系、有機反應類型及反應條件是解本題關鍵,難點是H的符合條件的同分異構體的種類的判斷,易漏選或重選,可以采用定一移二的方法,在物質推斷時可以由反應物采用正向思維或由生成物采用逆向思維方法進行推斷,側重考查學生分析推斷及合成路線設計能力。24、取代反應加成反應鐵粉作催化劑2CH3CHO+O22CH3COOHnCH3COOCH=CH24HCOOCH2CH=CH2、HCOOCH=CHCH3、HCOOC(CH3)C=CH2【解析】
與乙烯水化法得到乙醇類似,乙炔與水反應得到乙烯醇,乙烯醇不穩定會自動變成乙醛,因此B為乙醛,C為乙醛催化氧化后得到的乙酸,乙酸和乙炔在一定條件下加成,得到,即物質D,而D在催化劑的作用下可以發生加聚反應得到E,E與甲醇發生酯交換反應,這個反應在題干信息中已經給出。再來看下面,為苯,苯和丙烯發生反應得到異丙苯,即物質F,異丙苯和發生取代得到M,注意反應⑤取代的是苯環上的氫,因此要在鐵粉的催化下而不是光照下。【詳解】(1)反應③是酯交換反應,實際上符合取代反應的特征,反應④是一個加成反應,這也可以從反應物和生成物的分子式來看出,而反應⑤是在鐵粉的催化下進行的;(2)B生成C即乙醛的催化氧化,方程式為2CH3CHO+O22CH3COOH,而反應②為加聚反應,方程式為nCH3COOCH=CH2;(3)說白了就是在問我們丁基有幾種,丁基一共有4種,因此R也有4種;(4)能發生銀鏡反應說明有醛基,但是中只有2個氧原子,除酯基外不可能再有額外的醛基,因此只能是甲酸酯,符合條件的結構有HCOOCH2CH=CH2、HCOOCH=CHCH3、HCOOC(CH3)C=CH2。【點睛】一般來說,光照條件下發生的是自由基反應,會取代苯環側鏈上的氫、烷基上的氫,例如乙烯和氯氣若在光照下不會發生加成,而會發生取代,同學們之后看到光照這個條件一定要注意。25、除去水中溶解的氧氣,防止氧化Fe2+蒸發濃縮檢驗晶體中是否含有結晶水防止空氣中水蒸氣逆向進入裝有無水CuSO4的試管,影響實驗結果滴入少量K3[Fe(CN)6]溶液,出現藍色沉淀(或先滴入2滴KSCN溶液,無明顯變化,再加入幾滴新制氯水,溶液變成紅色)4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3↓+8H+當其它條件相同時,硫酸根離子濃度大小影響Fe2+的穩定性。(或當其它條件相同時,硫酸根離子濃度越大,Fe2+的穩定性較好。)O2+4e-+4H+=2H2O溶液酸性越強,Fe2+的還原性越弱13(或2和4)其它條件相同時,溶液酸性增強對Fe2+的還原性減弱的影響,超過了對O2的氧化性增強的影響。故pH=1的FeSO4溶液更穩定。【解析】
I.(1)亞鐵離子具有還原性,在空氣中容易被氧化;向FeSO4溶液中加入飽和(NH4)2SO4溶液,需要經過蒸發濃縮,冷卻結晶、過濾、洗滌和干燥后得到一種淺藍綠色的晶體;(2)①無水硫酸銅遇水變藍色;空氣中也有水蒸氣,容易對實驗產生干擾;②檢驗Fe2+,可以向樣品中滴入少量K3[Fe(CN)6]溶液,出現藍色沉淀,說明存在Fe2+;或先滴入2滴KSCN溶液,無明顯變化,再加入幾滴新制氯水,溶液變成紅色,說明存在Fe2+;II.(3)①由表可知,pH=4.5的0.8mol/L的FeSO4溶液中,會產生Fe(OH)3沉淀,說明二價鐵被氧化成了三價鐵,同時和水反應生成Fe(OH)3沉淀;②0.8mol/L的FeSO4溶液(pH=4.5)和0.8mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2溶液中硫酸根的濃度也不同,可以以此提出假設;(4)①FeSO4中的鐵的化合價為+2價,具有還原性,在原電池中做負極,則左池的碳電極做正極,NaCl中溶解的氧氣得電子生成,在酸性環境中生成水;②實驗1和2(或3和4)中NaCl溶液的pH相同,FeSO4溶液的pH不同,且FeSO4溶液的pH越小,電流越小,結合原電池裝置中,其它條件相同時,負極反應物的還原性越強或正極反應物的氧化性越強,該原電池的電流越大,可以得出結論;③對比實驗1和3(或2和4)發現,FeSO4溶液的pH相同時,NaCl溶液的pH越大,電流越小,結合原電池裝置中,其它條件相同時,負極反應物的還原性越強或正極反應物的氧化性越強,該原電池的電流越大,可以得出結論;④對比實驗1和4,NaCl溶液的pH增大酸性減弱,FeSO4溶液的pH減小酸性增強,但是電流卻減小,結合②③的結論分析。【詳解】I.(1)亞鐵離子具有還原性,在空氣中容易被氧化,在配制溶液時使用到的蒸餾水都必須煮沸、冷卻后再使用,目的是:除去水中溶解的氧氣,防止氧化Fe2+;向FeSO4溶液中加入飽和(NH4)2SO4溶液,需要經過蒸發濃縮,冷卻結晶、過濾、洗滌和干燥后得到一種淺藍綠色的晶體;(2)①無水硫酸銅遇水變藍色,該裝置的實驗目的是:檢驗晶體中是否含有結晶水;空氣中也有水蒸氣,容易對實驗產生干擾,需要使用濃硫酸防止空氣中水蒸氣逆向進入裝有無水CuSO4的試管,影響實驗結果;②檢驗Fe2+,可以向樣品中滴入少量K3[Fe(CN)6]溶液,出現藍色沉淀,說明存在Fe2+;或先滴入2滴KSCN溶液,無明顯變化,再加入幾滴新制氯水,溶液變成紅色,說明存在Fe2+;II.(3)①由表可知,pH=4.5的0.8mol/L的FeSO4溶液中,會產生Fe(OH)3沉淀,說明二價鐵被氧化成了三價鐵,同時和水反應生成Fe(OH)3沉淀,離子方程式為:4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3↓+8H+;②0.8mol/L的FeSO4溶液(pH=4.5)和0.8mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2溶液中硫酸根的濃度也不同,0.8mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2溶液中硫酸根濃度更大,故可以假設:當其它條件相同時,硫酸根離子濃度大小影響Fe2+的穩定性;或者當其它條件相同時,硫酸根離子濃度越大,Fe2+的穩定性較好;(4)①FeSO4中的鐵的化合價為+2價,具有還原性,在原電池中做負極,則左池的碳電極做正極,NaCl中溶解的氧氣得電子生成,在酸性環境中生成水,故電極方程式為:O2+4e-+4H+=2H2O;②實驗1和2(或3和4)中NaCl溶液的pH相同,FeSO4溶液的pH不同,且FeSO4溶液的pH越小,電流越小,結合原電池裝置中,其它條件相同時,負極反應物的還原性越強或正極反應物的氧化性越強,該原電池的電流越大,可以得出的結論是:溶液酸性越強,Fe2+的還原性越弱;③對比實驗1和3(或2和4)發現,FeSO4溶液的pH相同時,NaCl溶液的pH越大,電流越小,結合原電池裝置中,其它條件相同時,負極反應物的還原性越強或正極反應物的氧化性越強,該原電池的電流越大,可以得出在一定pH范圍內溶液的堿性越強,O2氧化性越強;④對比實驗1和4,NaCl溶液的pH增大酸性減弱,FeSO4溶液的pH減小酸性增強,但是電流卻減小,結合②③的結論,和其它條件相同時,溶液酸性增強對Fe2+的還原性減弱的影響,超過了對O2的氧化性增強的影響。故pH=1的FeSO4溶液更穩定。26、100mL容量瓶和膠頭滴管不斷攪拌下逐滴加入NaOH溶液,至產生的綠色沉淀恰好溶解減小H2O2自身分解損失2CrO2-+3H2O2+2OH-===2CrO+4H2O除去過量的H2O2①在不斷攪拌下,向“冷卻液”中加入6mol·L-1的醋酸至弱酸性,用pH試紙測定略小于,②先加入一滴0.5mol·L-1Pb(NO3)2溶液攪拌片刻產生少量沉淀,然后繼續滴加至有大量沉淀,靜置,③向上層清液中滴入Pb(NO3)2溶液,④若無沉淀生成,停止滴加Pb(NO3)2溶液,靜置、過濾、洗滌、干燥沉淀得PbCrO4【解析】
Cr(OH)3為兩性氫氧化物,在CrCl3溶液中滴加NaOH溶液可生成NaCrO2,“制NaCrO2(aq)”時,控制NaOH溶液加入量,應再不斷攪拌下逐滴加入NaOH溶液,至產生的綠色沉淀恰好溶解,再加入6%H2O2溶液,發生氧化還原反應生成Na2CrO4,“氧化”時H2O2滴加速度不宜過快,可減小H2O2自身分解損失,經煮沸可除去H2O2,冷卻后與鉛鹽溶液作用制得PbCrO4,以此解答該題。【詳解】(1)實驗時需要配置100mL3mol?L﹣1CrCl3溶液,現有量筒、玻璃棒、燒杯,還需要玻璃儀器是100mL容量瓶和膠頭滴管,其中膠頭滴管用于定容,故答案為:100mL容量瓶和膠頭滴管;(2)Cr(OH)3為兩性氫氧化物,呈綠色且難溶于水,加入氫氧化鈉溶液時,不斷攪拌下逐滴加入NaOH溶液,至產生的綠色沉淀恰好溶解,可防止NaOH溶液過量,故答案為:不斷攪拌下逐滴加入NaOH溶液,至產生的綠色沉淀恰好溶解;(3)“氧化”時H2O2滴加速度不宜過快,可防止反應放出熱量,溫度過高而導致過氧化氫分解而損失,反應的離子方程式為2CrO2﹣+3H2O2+2OH﹣=2CrO42﹣+4H2O,故答案為:減小H2O2自身分解損失;2CrO2﹣+3H2O2+2OH﹣=2CrO42﹣+4H2O;(4)煮沸可促使過氧化氫分解,以達到除去過氧化氫的目的,故答案為:除去過量的H2O2;(5)“冷卻液”的主要成分為Na2CrO4,要想制備PbCrO4,根據已知信息②由Pb(NO3)2提供Pb2+,但要控制溶液的pH不大于7.2,以防止生成Pb(OH)2沉淀,由信息③的圖象可知,溶液的pH又不能小于6.5,因為pH小于6.5時CrO42﹣的含量少,HCrO4﹣的含量大,所以控制溶液的pH略小于7即可,結合信息④,需要先生成少許的PbCrO4沉淀,再大量生成。所以實驗操作為在不斷攪拌下,向“冷卻液”中加入6mol?L﹣1的醋酸至弱酸性(pH略小于7),將溶液加熱至沸騰,先加入一滴0.5mol?L﹣1Pb(NO3)2溶液攪拌片刻產生少量沉淀,然后繼續滴加至有大量沉淀,靜置,向上層清液中滴入Pb(NO3)2溶液,若無沉淀生成,停止滴加,靜置、過濾、洗滌、干燥;故答案為:①在不斷攪拌下,向“冷卻液”中加入6mol·L-1的醋酸至弱酸性,用pH試紙測定略小于,②先加入一滴0.5mol·L-1Pb(NO3)2溶液攪拌片刻產生少量沉淀,然后繼續滴加至有大量沉淀,靜置,③向上層清液中滴入Pb(NO3)2溶液,④若無沉淀生成,停止滴加Pb(NO3)2溶液,靜置、過濾、洗滌、干燥沉淀得PbCrO4。27、打開K1,關閉K2和K3先通入過量的CO2氣體,排除裝置內空氣打開K1,關閉K2和K3打開K2和K3,同時關閉K1濃硫酸吸收多余的溴蒸氣同時防止外界的水蒸氣使產物水解防止產品四溴化鈦凝固成晶體,堵塞連接管,造成危險排出殘留在裝置中的TiBr4和溴蒸氣直形冷凝管溫度計(量程250°C)【解析】
⑴檢查裝置氣密性并加入藥品后,加熱前應進行排除裝置內的空氣,防止反應物碳單質與氧氣反應,浪費原料,還可能產生有毒氣體CO等,污染空氣,開始僅僅是通入CO2氣體,所以只需要打開K1,關閉K2和K3,打開電爐并加熱反應管,此時需要打開K2和K3,同時關閉K1,保證CO2氣體攜帶溴蒸氣進入反應裝置中。⑵因為產品四溴化鈦易發生水解,因此整套裝置需要保持干燥,因此進入的CO2氣體必須干燥,裝置單元X應為尾氣處理裝置,吸收多余的溴蒸氣,同時還能防止空氣中的水蒸氣干擾實驗,防止產品四溴化鈦水解變質。⑶反應結束后在反應裝置中還有少量四溴化鈦殘留,以及剩余的溴蒸氣,應繼續通入一段時間CO2,主要目的是把少量殘留四溴化鈦排入收集裝置中,提高產率,而且還可以排出剩余的溴蒸氣,進行尾氣處理,防止污染。⑷實驗結束后,將連接管切斷并熔封,采用蒸餾法提純,因此需要用到直形冷凝管。【詳解】⑴檢查裝置氣密性并加入藥品后,加熱前應進行排除裝置內的空氣,防止反應物碳單質與氧氣反應,浪費原料,還可能產生有毒氣體CO等,污染空氣,因此加熱實驗前應先通入過量的CO2氣體,其目的是排除裝置內空氣。此時僅僅是通入CO2氣體,所以只需要打開K1,關閉K2和K3;而反應開始一段時間后,打開電爐并加熱反應管,此時需要打開K2和K3,同時關閉K1,保證CO2氣體攜帶溴蒸氣進入反應裝置中,故答案為:先通入過量的CO2氣體;排除裝置內空氣;打開K1,關閉K2和K3;打開K2和K3,同時關閉K1。⑵因為產品四溴化鈦易發生水解,因此整套裝置需要保持干燥,因此進入的CO2氣體必須干燥,所以試劑A為濃硫酸(作干燥劑),裝置單元X應為尾氣處理裝置,吸收多余的溴蒸氣,同時還能防止空氣中的水蒸氣干擾實驗,防止產品四溴化鈦水解變質。反應過程中需用熱源間歇性微熱連接管,其目的是防止產品四溴化鈦凝固成晶體,堵塞連接管,造成危險,用熱源間歇性微熱連接管可以使產品四溴化鈦加熱熔化,流入收集裝置中,故答案為:濃硫酸;吸收多余的溴蒸氣同時防止外界的水蒸氣使產物水解;防止產品四溴化鈦凝固成晶體,堵塞連接管,造成危險。⑶反應結束后在反應裝置中還有少量四溴化鈦殘留,以及剩余的溴蒸氣,應繼續通入一段時間CO2,主要目的是把少量殘留四溴化鈦排入收集裝置中,提高產率,而且還可以排出剩余的溴蒸氣,進行尾氣處理,防止污染,故答案為:排出殘留在裝置中的TiBr4和溴蒸氣。⑷實驗結束后,將連接管切斷并熔封,采用蒸餾法提純。在產品四溴化鈦中還有殘留的液溴,因此根據題中給出的四溴化鈦的沸點233.5°C,可以使用蒸餾法提純;此時應將a端的儀器改裝為直形冷凝管、承接管和接收瓶,在防腐膠塞上加裝的儀器是溫度計(量程是250°C),故答案為:直形冷凝管;溫度計(量程250°C)。28、2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)H=-746.5kJ/molacd<KC>KB>KA3:2c(Na+)>(SO32-)>c(HSO3-)>c(H+)=c(OH-)HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+c【解析】
(1)根據反應的平衡常數表達式得到反應為2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),根據蓋斯定律,將第一和第三個方程式乘以-1,第二個方程式乘以2,相加得到:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)△H=-746.5kJ/mol,故答案為2NO(g)+2CO(g)N2(
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