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…………○…………內…………○…………裝…………○…………內…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年蘇科新版拓展型課程化學下冊月考試卷790考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五總分得分評卷人得分一、選擇題(共7題,共14分)1、在一支試管中加入少量氯化鈷晶體,再逐滴加入濃鹽酸至晶體完全溶解,然后滴加水至溶液呈紫色為止。溶液中存在如下平衡:(aq)(粉紅色)+4Cl-(aq)(aq)(藍色)+6H2O(l)?H,下列說法不正確的是A.向溶液中加入適量的稀硫酸,平衡正向移動,溶液為藍色B.將試管放入熱水水中,溶液變成粉紅色,則:?H<0C.當溶液中v正[()]=v逆()時,說明反應達到平衡狀態D.該反應的平衡常數K=2、相同溫度下,容積均恒為2L的甲、乙、丙3個密閉容器中發生反應:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);△H=-197kJ·mol-l。實驗測得起始、平衡時的有關數據如下表:。容器起始各物質的物質的量/mol達到平衡時體系能量的變化SO2O2SO3ArAr甲2100放出熱量:Q1乙1.80.90.20放出熱量:Q2=78.8kJ丙1.80.90.20.1放出熱量:Q3
下列敘述正確的是A.Q1>Q3>Q2=78.8kJB.三個容器中反應的平衡常數均為K=2C.甲中反應達到平衡時,若升高溫度,則SO2的轉化率將大于50%D.若乙容器中的反應經tmin達到平衡,則0~tmin內,v(O2)=1/5tmol/(L·min)3、下列表述正確個數是。
①煤的干餾;煤的液化、石油的裂化都是化學變化;
②檢驗亞硫酸鈉溶液在空氣中放置是否變質可以通過先加稀硝酸;再加氯化鋇溶液的方法;
③汽車尾氣中NO主要來自燃油中氮元素的不完全燃燒;
④足量的鐵與稀硝酸反應后溶液呈淺綠色,說明稀硝酸不能氧化Fe2+;
⑤工業上;通過電解NaCl溶液的方法可以獲取金屬Na;
⑥高爐煉鐵中利用焦炭直接將鐵礦石還原為鐵單質;
⑦二氧化硫能使紫色石蕊試液褪色;可用于漂白紙漿;編織物;
⑧S與非金屬單質反應時;S均作還原劑;
⑨普通玻璃是由石灰石;石英砂、純堿為原料燒制而成的;
⑩制造太陽能電池板的二氧化硅屬于新型無機非金屬材料。A.4B.3C.2D.14、用制溴苯的廢催化劑(主要含FeBr3及少量溴、苯)為原料,制取無水FeCl3和溴的苯溶液;選用的方法能達到相應實驗目的的是。
A.用裝置①及其試劑制取氯氣B.用裝置②氧化FeBr3溶液中的溴離子C.用裝置③分離出FeCl3溶液,不能選用裝置④分離D.用裝置⑤將FeCl3溶液蒸發至干,可得無水FeCl35、根據下列實驗操作和現象;能得出正確結論的是。
A.AB.BC.CD.D6、如圖是模擬侯氏制堿法的部分裝置。下列操作正確的是
A.b通入然后a通入c中放堿石灰B.a通入然后b通入廣口瓶中析出C.a通入然后b通入c中放蘸稀硫酸的脫脂棉D.b通入然后a通入c中放蘸NaOH溶液的脫脂棉7、利用下列實驗裝置能完成相應實驗的是。
。選項。
裝置圖。
實驗目的。
A
收集干燥的HCl
B
除去CO2中含有的少量HCl
C
收集H2、NH3、CO2、Cl2、HCl、NO、NO2等氣體。
D
檢查裝置的氣密性。
A.AB.BC.CD.D評卷人得分二、填空題(共6題,共12分)8、向某密閉容器中充入等物質的量的氣體M和N;一定條件下發生反應,達到平衡后,只改變反應的一個條件,測得容器中物質的濃度;反應速率隨時間的變化如圖1、圖2所示。
回答下列問題:
(1)該反應的化學方程式為_______,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的正逆反應速率變化曲線以及標出40min~50min內對應的曲線_____。
(3)0~8min內,_______;50min后,M的轉化率為_______(保留三位有效數字)。
(4)20min~30min內,反應平衡時的平衡常數K=_______。9、研究CO還原NOx對環境的治理有重要意義;相關的主要化學反應有:
ⅠNO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)ΔH1
Ⅱ2NO2(g)+4CO(g)N2(g)+4CO2(g)ΔH2<0
Ⅲ2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH3<0
(1)已知:每1mol下列物質分解為氣態基態原子吸收的能量分別為。NO2COCO2NO819kJ1076kJ1490kJ632kJ
①根據上述信息計算ΔH1=_______kJ·molˉ1。
②下列描述正確的是_______。
A在絕熱恒容密閉容器中只進行反應Ⅰ;若壓強不變,能說明反應Ⅰ達到平衡狀態。
B反應ⅡΔH<0;ΔS<0;該反應在低溫下自發進行。
C恒溫條件下;增大CO的濃度能使反應Ⅲ的平衡向正向移動,平衡常數增大。
D上述反應達到平衡后;升溫,三個反應的逆反應速率均一直增大直至達到新的平衡。
(2)在一個恒溫恒壓的密閉容器中,NO2和CO的起始物質的量比為1∶2進行反應,反應在無分子篩膜時二氧化氮平衡轉化率和有分子篩膜時二氧化氮轉化率隨溫度的變化如圖所示,其中分子篩膜能選擇性分離出N2。
①二氧化氮平衡轉化率隨溫度升高而降低的原因為_______。
②P點二氧化氮轉化率高于T點的原因為_______。
(3)實驗測得,V正=k正·c2(NO)·c2(CO),V逆=k逆·c(N2)·c2(CO2)(k正、k逆為速率常數;只與溫度有關)。
①一定溫度下,向體積為1L的密閉容器中充入一定量的NO和CO,只發生反應Ⅲ,在tl時刻達到平衡狀態,此時n(CO)=0.1mol,n(NO)=0.2mol,n(N2)=amol,且N2占平衡總體積的1/4則:=_______。
②在t2時刻,將容器迅速壓縮到原容積的1/2,在其它條件不變的情況下.t3時刻達到新的平衡狀態。請在圖中補充畫出t2-t3-t4時段,正反應速率的變化曲線_______。
10、某有機物的結構簡式如圖所示:
(1)1mol該有機物和過量的金屬鈉反應最多可以生成________H2。
(2)該物質最多消耗Na、NaOH、NaHCO3的物質的量之比為________。11、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反應方程式為_________________;反應類型____________;
(2)水楊酸分子之間會發生縮合反應生成聚合物,寫出用除去聚合物的有關離子方程式______________________________________________;
(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________(選擇下列正確操作的編號);再轉移液體①微開水龍頭;②開大水龍頭;③微關水龍頭;④關閉水龍頭。
(4)下列有關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.當吸濾瓶內液面高度快達到支管口時;應拔掉鏈接支管口的橡皮管,從支管口倒出。
D.將晶體轉移至布氏漏斗時;若有晶體附在燒杯內壁,應用蒸餾水淋洗至布氏漏斗中。
E.洗滌沉淀時;應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,最終得到產品1.566g。求實際產率_______;12、實驗室模擬工業生產食品香精菠蘿酯()的簡易流程如下:
有關物質的熔、沸點如表:。苯酚氯乙酸苯氧乙酸熔點/℃436299沸點/℃181.9189285
試回答下列問題:
(1)反應室I中反應的最佳溫度是104℃,為較好地控制溫度在102℃~106℃之間,加熱時可選用___(選填字母)。
A.火爐直接加熱B.水浴加熱C.油浴加熱。
(2)分離室I采取的操作名稱是___。
(3)反應室I中發生反應的化學方程式是___。
(4)分離室II的操作為:①用NaHCO3溶液洗滌后分液;②有機層用水洗滌后分液;洗滌時不能用NaOH溶液代替NaHCO3溶液,其原因是___(用化學方程式表示)。13、根據所學知識回答下列問題。
(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;得到的物質為___(填化學式)。
(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蒸餾水評卷人得分三、工業流程題(共8題,共16分)14、鋁是一種重要金屬:
(1)鋁與NaOH溶液反應的化學方程式為:_________________。
(2)工業上用鋁土礦(主要成分為A12O3,還有少量的Fe2O3;泥沙等雜質)提取氧化鋁作冶煉鋁的原料,提取的操作過程如下:
①I和II步驟中分離溶液和沉淀的操作是;_________________________;
②沉淀M中除含有泥沙外,一定還含有__________,固體N是__________;
③濾液X中,含鋁元素的溶質的化學式為_________________,請寫出向濾液X中通入過量CO2所發生反應的離子方程式____________________________;
④請寫出實驗室制取A1(OH)3的離子方程式:__________________________。15、某興趣小組設計了利用MnO(含少量鐵的氧化物和不溶性雜質)制備二氧化錳的兩種方案流程如下:
已知:
①MnO+H2NCOONH4→+2H2OMnCO3↓+2NH3·H2O
②MnO易被空氣中氧化;難溶于水;受熱易分解;其他硝酸鹽相對難分解。
請回答:
(1)方案一中鐵元素以_______(填化學式)被除去。
(2)下列說法正確的是_______。A.步驟Ⅱ中,真空加熱主要是為了防止被氧化B.步驟Ⅲ中,氨基甲酸銨溶液的制備應在水中先通氨氣至飽和,再通至飽和C.步驟Ⅳ和Ⅴ,步驟Ⅳ所得的濾液3和步驟Ⅴ生成的氣體可以循環利用D.方案二與方案一相比,方案二相對比較環保(3)過濾后,步驟Ⅴ,為了得到更多進行了以下操作。請選出合理的操作(操作不能重復使用)并排序:將帶有沉淀的濾紙折卷→_______。
a.將濾紙包放入坩堝后;在泥三角上如裝置1朝向擺放;
b.將濾紙包放入坩堝后;在泥三角上如裝置2朝向擺放;
c.加熱時;不斷轉動坩堝使濾紙完全灰化;
d.先加熱裝置3中a處,再加熱b處;
e.先加熱裝置3中b處;再加熱a處;
f.將沉淀轉移至在石英玻璃管中繼續灼燒氧化。
(4)步驟Ⅰ,硝酸的質量分數選取50%,不能過大或者過小的理由是_______。
(5)由碳酸錳在空氣中灼燒獲得的結構比較疏松,步驟Ⅵ用硫酸溶解其中的后,再用合適濃度的氧化后,可得到結構相對致密的重質精品。寫出其中發生的離子反應方程式_______。16、將少量氯水加入到NaI溶液中”的學生實驗產生了大量含碘廢液。某研究小組用該含碘廢液制備NaI固體,實驗流程如下:
已知:反應②2I?+2Cu2++SO32?+H2O=2CuI↓+SO42?+2H+
回答下列問題:
(1)產生含碘廢液的離子方程式為____________________________________。
(2)①中I2與Na2SO3溶液反應的離子方程為_________________________________。
(3)③中CuI發生了_____(填“氧化”或“還原”)反應,當有95.5gCuI參與反應,電子轉移的數目為_______________,若還原產物只有NO2,寫出該反應的化學方程式______________。
(4)化合物B中含兩種元素,鐵元素與另一種元素物質的量之比為3:8,則化合物B的化學式為____________。
(5)反應⑤中生成黑色固體和無色無味能使澄清石灰水變渾濁的氣體,黑色固體的俗稱為磁性氧化鐵,則⑤的化學方程式為_____________________________________________。17、H5IO6(正高碘酸)是用于光度法測定苯肼的試劑。工業上用NaIO3制備H5IO6的流程如圖:
(1)“反應Ⅰ”可在如圖所示的裝置中進行。該反應生成不溶于水的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__(填化學式)。
(4)工業上為降低成本,減少對環境的污染,整個流程需要控制加入Cl2和AgNO3的物質的量之比為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,該反應的化學方程式為___。18、央視網2019年6月17日報道;針對近年來青蒿素在全球部分地區出現的“抗藥性”難題,我國著名藥學家;諾貝爾生理學或醫學獎獲得者屠呦呦及其團隊,經過多年攻堅,提出應對“青蒿素抗藥性”難題的切實可行治療方案。從青蒿(粉末)中提取青蒿素的方法以萃取原理為基礎,主要有乙醚浸提法和汽油浸提法。青蒿素為白色針狀晶體,易溶于乙醇、乙醚、苯和汽油等有機溶劑,不溶于水,熔點為156~157℃,沸點為389.9℃,熱穩定性差,汽油浸提法的主要工藝流程如下圖所示。
注:汽油的沸點為40~200℃?;卮鹣铝袉栴}:
(1)超聲提取的原理是在強大的超聲波作用下,使青蒿細胞乳化、擊碎、擴散,超聲波提取的優點是___________;時間短、溫度低等。
(2)操作1的名稱為________,如圖所示為操作Ⅱ的實驗裝置圖(部分夾持裝置已略),圖中A、B、C、D錯誤的是_______(填標號)。
(3)已知青蒿素在95%乙醇中的溶解度隨溫度的升高而升高,則操作Ⅲ為____________;過濾、洗滌、干燥。
(4)通過控制其他實驗條件不變,來研究原料粒度、提取時間和提取溫度對青蒿素提取速率的影響,其結果如下圖所示,采用的最佳原料粒度、提取時間和提取溫度分別為________。
(5)將青蒿素加入滴有酚酞的NaOH溶液中,青蒿素的溶解量較小,加熱并攪拌,青蒿素的溶解量增大,且溶液紅色變淺,說明青蒿素與_________(填標號)具有相似的性質。
A乙醇B乙酸甲酯C乙醛D果糖。
(6)已知青蒿素的分子式為C15H22O5(相對分子質量為282),將28.2g青蒿素樣品在燃燒管中充分燃燒,將燃燒后的產物依次通過盛有足量P2O5和堿石灰的干燥管,盛有堿石灰干燥管增重的質量為______g。19、已知某工業廢水中含有大量FeSO4,較多的Cu2+,極少量的Na+以及部分污泥,通過下列流程可從該廢水中回收FeSO4·7H2O晶體及金屬Cu。
(1)步驟1的主要操作是___,需用到的玻璃儀器除燒杯外還有___。
(2)固體混合物是____(填化學式)
(3)步驟3中發生反應的化學方程式為___。
(4)步驟4中涉及的操作是:蒸發濃縮、___;過濾、洗滌、干燥。
(5)火法制得的粗銅中?;煊猩倭垦趸瘉嗐~(Cu2O),氧化亞銅溶于稀硫酸溶液變藍。試寫出該反應的離子方程式___。20、硝酸鋁廣泛應用在顯像管生產;稀土的提煉等,工業上具體流程如下:
已知:①硝酸鋁白色透明結晶。易溶于水和乙醇;極微溶于丙酮,幾乎不溶于乙酸乙酯。
②熔點73℃;在135℃時分解。
③硝酸和鋁反應的還原產物分布如圖1。
某興趣小組在實驗室制取硝酸鋁;請回答:
(1)從工業生產角度考慮稀硝酸的最佳濃度范圍為________mol·L-1。反應2中的離子方程式____________。
(2)下列說法合理的是________。
A反應1中加入的NaOH溶液;除油污和氧化膜,所以要足量。
B沒有真空,也可在水浴條件下蒸發,防止Al(NO3)3的分解。
CAl(NO3)3·9H2O干燥時;可放在如圖2的干燥器中,隔板下放上濃硫酸吸水,由于吸附力較大,要用力垂直拉開玻璃蓋。
D制取后的Al(NO3)3必須密封保存。
(3)Al(NO3)3·9H2O也可以和SOCl2反應,除了生成Al(NO3)3,其它產物都是酸性氣體,有關的方程式是______________;
(4)由鋁制備Al(NO3)3的裝置如圖3:
①通入水蒸氣的作用是提高溫度和________。
②e中很難除盡尾氣,理由是_______________,Al(NO3)3·9H2O晶體吸附HNO3,合適的洗滌劑是________。
③有人認為C的冷凝管是多余的,他提供的理由可能是___________。21、碘酸鉀可用作食用鹽的加碘劑,為無色或白色顆?;蚍勰罱Y晶,加熱至560℃開始分解,是一種較強的氧化劑,水溶液呈中性,溶解度在0℃時為4.74g,100℃時為32.3g。下圖是利用過氧化氫氧化法制備碘酸鉀的工業流程:
(1)步驟①需控制溫度在70℃左右,不能太高,可能的原因是_______;不能太低,原因是________________________
(2)寫出步驟②中主要反應的離子方程式:__________
(3)步驟⑤用冰水冷卻至0℃,過濾出碘酸鉀晶體,再用適量冰水洗滌2~3次。用冰水洗滌的優點是_____________
(4)產品純度測定:取產品9.0g,加適量水溶解并配成250mL溶液。取出25.00mL該溶液并用稀硫酸酸化,加入過量的KI溶液,使碘酸鉀反應完全,最后加入指示劑,用物質的量濃度為1.00mol?L-1的Na2S2O3溶液滴定,消耗25.00mL該滴定液時恰好達到滴定終點。已知
①實驗中可用_______作指示劑。
②產品的純度為_____%(精確到小數點后兩位)。求得的純度比實際值偏大,可能的原因是________________________。評卷人得分四、原理綜合題(共3題,共12分)22、目前工業上可利用CO或CO2來生產燃料甲醇,某研究小組對下列有關甲醇制取的三條化學反應原理進行探究。已知在不同溫度下的化學反應。平衡常數(K1、K2、K3)如表所示:?;瘜W反應焓變平衡常數溫度/℃500700800500700800①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)△H1K12.50.340.15②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2K21.01.702.52③CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H3K3
請回答下列問題:
(1)反應②是_______(填“吸熱”或“放熱”)反應。
(2)根據反應①與②可推導出K3、K1與K2之間的關系,則K3=____(用K1、K2表示);根據反應③判斷△S______0(填“>”、“=”或“<”),在___(填“較高”或“較低”)溫度下有利于該反應自發進行。
(3)要使反應③在一定條件下建立的平衡逆向移動,可采取的措施有___(填字母序號)。
A.縮小反應容器的容積。
B.擴大反應容器的容積。
C.升高溫度。
D.使用合適的催化劑。
E.從平衡體系中及時分離出CH3OH
(4)500℃時測得反應③在某時刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的濃度(mol·L-1)分別為0.8、0.1、0.3、0.15,則此時v正___v逆(填“>”;“=”或“<”)。
(5)根據上述表格測得焓變,下列能量關系圖合理的是___。
23、我國自主知識產權的首套煤基乙醇工業化項目生產過程:先用煤制得乙酸甲酯;再將乙酸甲酯轉化為乙醇。在1L密閉容器中充入1mol乙酸甲酯,乙酸甲酯轉化為乙醇涉及反應原理:
主反應:CH3COOCH3(g)+2H2(g)C2H5OH(g)+CH3OH(g)ΔH1=-23.61kJ·mol·L-1
副反應:CH3COOCH3(g)+C2H5OH(g)CH3COOC2H5(g)+CH3OH(g)ΔH2=0.99kJ·mol·L-1
在催化劑作用下的反應歷程為(*表示吸附態)
化學吸附:H2→2H*
表面反應:CH3COOCH3+4H*→CH3CH2OH*+CH3OH*
化學脫附:CH3CH2OH*→CH3CH2OHCH3OH*→CH3OH
已知:化學吸附的活化能大;決定主反應的反應速率。
(1)反應2CH3COOCH3(g)+2H2(g)CH3COOC2H5(g)+2CH3OH(g)自發進行的條件是:____。
(2)能說明體系中主反應達到化學平衡狀態的有____。
A.CH3COOCH3的質量分數不再變化B.v正(C2H5OH)=v正(CH3OH)
C.容器中氣體密度不再變化D.體系的總壓強不再變化。
(3)乙酸甲酯的平衡轉化率與溫度和氫酯比(x)〖〗的關系如圖。
①比較x1、x2、x3的大小關系,最大的是___________。
②250℃、x1=5,C2H5OH的選擇性為80%,則主反應的平衡常數為___________(保留2位有效數字)。
(4)其它條件相同,反應經過相同時間,乙酸甲酯的轉化率與乙醇的選擇性隨氫酯比的關系如圖所示。氫酯比(x)在2~9之間,乙醇的選擇性逐漸增大的原因為___________。
(5)若在未加催化劑的情況下主反應的能量反應歷程示意圖如圖,請在圖3中畫出使用催化劑后該反應的能量反應歷程示意圖_______。
24、部分弱酸的電離平衡常數如下表:。弱酸HCOOHHClOH2CO3H2SO3電離平衡常數(25℃)
(1)在溫度相同時,各弱酸的Ki值與酸性的相對強弱的關系為:________________________。
(2)下列離子方程式正確的是。
A.2ClO-+H2O+CO2→2HClO+
B.2HCOOH+→2HCOO-+H2O+CO2↑
C.H2SO3+2HCOO-→2HCOOH+
D.Cl2+H2O+2→2+Cl-+ClO-
(3)常溫下,pH=3的HCOOH溶液與pH=11的NaOH溶液等體積混合后,溶液中離子濃度由大到小的順序為________________________________。
亞硒酸(H2SeO3)也是一種二元弱酸;常溫下是一種無色固體,易溶于水,有較強的氧化性。
(4)往亞硒酸溶液中不斷通入SO2會產生紅褐色單質,寫出該反應的化學方程式:______________________________________________________。
(5)將亞硒酸與30%的H2O2加熱可制得硒酸(H2SeO4);反應方程式如下:
H2SeO3+H2O2→H2SeO4+H2O,下列說法中正確的是()。
A.H2O2既是氧化劑又是還原劑。
B.H2O既不是氧化產物又不是還原產物。
C.H2SeO4既是氧化產物又是還原產物。
D.氧化性:H2SeO3>H2SeO4
碲酸(H6TeO6)是一種很弱的酸,但它的氧化性比硫酸還要強。在酸性介質中,碲酸可將HI氧化成I2;方程式如下:
___HI+___H6TeO6___TeO2+___Te+___I2+___H2O
(6)若反應中生成的TeO2與Te的物質的量之比為1:1,試配平上述化學方程式。評卷人得分五、結構與性質(共1題,共5分)25、NH3具有易液化、含氫密度高、應用廣泛等優點,NH3的合成及應用一直是科學研究的重要課題。
(1)以H2、N2合成NH3;Fe是常用的催化劑。
①基態Fe原子的電子排布式為___________。
②實際生產中采用鐵的氧化物Fe2O3、FeO,使用前用H2和N2的混合氣體將它們還原為具有活性的金屬鐵。鐵的兩種晶胞(所示圖形為正方體)結構示意如下:
i.兩種晶胞所含鐵原子個數比為___________。
ii.圖1晶胞的棱長為apm(1pm=1×10-10cm),則其密度ρ=___________g·cm-3。
③我國科學家開發出Fe—LiH等雙中心催化劑,在合成NH3中顯示出高催化活性。第一電離能(I1):I1(H)>I1(Li)>I1(Na),原因是___。
(2)化學工業科學家侯德榜利用下列反應最終制得了高質量的純堿:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
①1體積水可溶解1體積CO2,1體積水可溶解約700體積NH3。NH3極易溶于水的原因是_____。
②反應時,向飽和NaCl溶液中先通入______。
③NaHCO3分解得Na2CO3??臻g結構為________。
(3)NH3、NH3BH3(氨硼烷)儲氫量高,是具有廣泛應用前景的儲氫材料。元素HBN電負性2.12.03.0
①NH3的中心原子的雜化軌道類型為___________。
②NH3BH3存在配位鍵,提供空軌道的是___________。
③比較熔點:NH3BH3___________CH3CH3(填“>”或“<”)。參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、A【分析】【詳解】
A.稀硫酸與溶液中的粒子均不反應;平衡不移動,A項錯誤;
B.溫度升高,平衡逆移,根據勒夏特列原理可得出正反應為放熱反應,?H<0;B項正確;
C.正反應減少的速率等于逆反應減少的速率;正逆反應速率相等,反應達到平衡,C項正確。
D.水溶液中計算平衡常數,水的濃度以1計,該反應的平衡常數K=D項正確;
故選A。2、D【分析】【分析】
乙、丙轉化到左邊,SO2、O2的物質的量分別為2mol、1mol,與甲中SO2、O2的物質的量對應相等,恒溫恒容條件下,丙中Ar不影響平衡移動,故三者為完全等效平衡,平衡時SO2、O2、SO3的物質的量對應相等。
【詳解】
A.由于平衡時二氧化硫物質的量相等,故參加反應二氧化硫的物質的量:甲>乙=丙,故放出熱量:Q1>Q3=Q2=78.8kJ;故A錯誤;
B.甲、乙、丙三容器溫度相同,平衡常數相同,乙中平衡時放出熱量為78.8kJ,由2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=-197kJ?mol-1可知,參加反應的二氧化硫為2mol×
=0.8mol,則二氧化硫濃度變化量為=0.4mol/L,SO2、O2、SO3的起始濃度分別為
=0.9mol/L、=0.45mol/L、=0.1mol/L;則:
2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)
起始(mol/L):0.90.450.1
轉化(mol/L):0.40.20.4
平衡(mol/L):0.50.250.5
故平衡常數K==4;故B錯誤;
C.根據B中計算可知,乙中平衡時二氧化硫物質的量為1.8mol-0.8mol=1mol,甲中參加反應二氧化硫為2mol-1mol=1mol,甲中二氧化硫的轉化率×100%=50%,正反應為放熱反應,升高溫度平衡向逆反應方向移動,SO2的轉化率將小于50%;故C錯誤;
D.乙容器中的反應經tmin達到平衡,則0~tmin內,v(O2)==mol/(L?min);故D正確;
答案:D
【點睛】
采用一邊倒的方法,從等效平衡角度分析。3、C【分析】【詳解】
①煤的干餾生成煤焦油等、煤的液化生成甲醇、石油的裂化為大分子生成小分子,均有新物質生成,均為化學變化,故①正確;
②硝酸具有強的氧化性能夠氧化亞硫酸根離子,對硫酸根離子的檢驗造成干擾,不能用硝酸酸化,故②錯誤;
③汽車尾氣中NO主要來氮氣高溫下和氧氣反應,故③錯誤;
④鐵與硝酸反應首先生成硝酸鐵,溶液呈淺綠色由過量的鐵與鐵離子反應生成亞鐵離子所致,故④錯誤;
⑤電解氯化鈉溶液生成氫氧化鈉、氯氣和氫氣,不能得到金屬鈉,應通過電解熔融NaCl的方法可以獲取金屬Na,故⑤錯誤;
⑥鐵礦石含鐵的氧化物,高爐煉鐵中利用焦炭與氧氣反應生成CO,CO再與鐵的氧化物反應還原為鐵單質,故⑥錯誤;
⑦二氧化硫是酸性氧化物,可以使紫色石蕊變紅,不能使紫色石蕊試液褪色,故⑦錯誤;
⑧S與氫氣反應時,S作氧化劑,故⑧錯誤;
⑨純堿、石灰石和石英砂為制造玻璃的主要原料,故⑨正確;
⑩制造太陽能電池板的主要材料是硅單質;故⑩錯誤;
故選:C。4、C【分析】【詳解】
A、1mol/L鹽酸是稀鹽酸,實驗室用濃鹽酸和二氧化錳加熱制取氯氣,稀鹽酸與二氧化錳不反應,無法制取得到氯氣,選項A錯誤;B、用氯氣氧化溴離子時,導氣管應該采用“長進短出”原則,所以該裝置錯誤,不能實現實驗目的,選項B錯誤;C、利用有機溶劑將溴萃取后,用裝置③分離出FeCl3溶液;不能選用裝置④分離,選項C正確;D;加熱氯化鐵溶液時氯化鐵水解生成氫氧化鐵和氯化氫,升高溫度促進水解,為防止水解,應在氯化氫氛圍中加熱蒸干氯化鐵溶液,選項D錯誤。答案選C。
點睛:本題考查化學實驗方案評價,涉及物質制備、實驗操作等知識點,明確實驗原理、物質性質、實驗操作規范是解本題的關鍵,易錯點是選項D,加熱氯化鐵溶液時氯化鐵水解生成氫氧化鐵和氯化氫,升高溫度促進水解,為防止水解,應在氯化氫氛圍中加熱蒸干氯化鐵溶液。5、C【分析】【詳解】
A.如果白色沉淀為亞硫酸鋇,則X可能為氨氣,沒有強氧化性;如果白色沉淀為硫酸鋇,X也可能為氯氣等強氧化性氣體,故A錯誤;
B.HCI不是Cl元素的最高價氧化物的水合物,所以不能根據HCl和硅酸酸性強弱判斷非金屬性強弱,故B錯誤;
C.常溫下相同濃度的鈉鹽,如果溶液pH越大,該酸的酸性越弱。常溫下,濃度均為0.1molL-1NaHCO3和CH3COONa溶液的pH,前者的pH大,則酸性CH3COO>H2CO3,故C正確;
D.Y溶液中加入硝酸酸化的Ba(NO)3,產生白色沉淀,Y溶液中可能含有SO42-,也可能含有SO2,故D錯誤;
故選C。
【點睛】
判斷鹽溶液的酸堿性判斷酸性的強弱。即同溫下,相同濃度的鈉鹽溶液,如果pH越大,說明該酸的酸性越弱。6、C【分析】【詳解】
“侯氏制堿法”制取的原理是在飽和食鹽水中通入氨氣和二氧化碳,而得到在這一實驗過程中,由于在水中的溶解度較小,而的溶解度較大,為防止倒吸,b管通a管通所以要在食鹽水先通然后再通否則通入后會從水中逸出,等再通時溶液中的量就很少了,這樣得到的產品也很少;在這個實驗中的尾氣主要是和其中對環境影響較大,要吸收,而是堿性氣體;所以在C裝置中要裝酸性物質;
A;C裝置中要裝酸性物質;故A錯誤;
B、廣口瓶中析出的是NaHCO3;故B錯誤;
C、a通入然后b通入c中放蘸稀硫酸的脫脂棉,吸收NH3;故C正確;
D;c中放蘸稀硫酸的脫脂棉;故D錯誤;
故選C。7、D【分析】【分析】
A.HCl為酸性氣體;能被堿性的干燥劑吸收;
B.CO2和HCl均能與Na2CO3反應;
C.H2、NH3的密度小于空氣,Cl2、HCl、NO、NO2等氣體的密度大于空氣,且其中NO能與空氣中的O2發生反應;
D.用針筒向試管中充入氣體;當裝置氣密性良好時,長導管中會出現水柱。
【詳解】
A.HCl為酸性氣體;能被堿性的干燥劑吸收,因此不能用該裝置收集干燥的HCl,A項錯誤;
B.CO2和HCl均能與Na2CO3反應,因此不能用該裝置除去CO2中含有的少量HCl;B項錯誤;
C.H2、NH3的密度小于空氣,選擇向下排空氣法收集,用該裝置收集氣體時導管應短進長出,Cl2、HCl、NO2等氣體的密度大于空氣,選擇向上排空氣法收集,用該裝置收集氣體時導管應長進短出,NO能與空氣中的O2反應;不能用該裝置收集,C項錯誤;
D.用針筒向試管中充入氣體;當裝置氣密性良好時,長導管中會出現水柱,因此可用該裝置檢查氣密性,D項正確;
答案選D。二、填空題(共6題,共12分)8、略
【分析】【詳解】
(1)依據圖1中各物質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,則反應的化學方程式為由圖1可知,40min時平衡發生了移動,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,依據勒夏特列原理可判斷該反應的
(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的正逆反應速率變化曲線以及標出40min~50min內對應的曲線為
(3)8min時,M、N、P的物質的量濃度相等,設
則解得x=2,故8min時,0~8min內;
50min后;M;N、P的物質的量濃度相等,故M的轉化率為33.3%;
(4)由圖1可知,20min~30min內,為平衡狀態,M、N的平衡濃度為1.5mol/L,P的平衡濃度為3mol/L,則反應平衡時的平衡常數K=【解析】(1)<
(2)擴大容器的體積升高溫度
(3)33.3%
(4)49、略
【分析】【詳解】
(1)①ΔH1=E反應物-E生成物=819+1076-1490-632=-227kJ/mol;
②A.反應前后氣體系數不變;如果是恒溫恒容,無論平衡是否移動,容器中的壓強均不變,換為絕熱容器后,隨著反應的正向進行,反應放出熱量,體系溫度升高,等量氣體的壓強隨之增大,此時壓強是變量,可以作為平衡的依據,A項正確;
B.當ΔH-TΔS<0時;反應自發進行,由ΔH<0,ΔS<0,推出該反應低溫下自發進行,B項正確;
C.增大CO的濃度可以使反應Ⅲ的平衡向正向移動;但是平衡常數只受到溫度的影響,溫度不變,平衡常數不變,C項錯誤;
D.溫度升高;反應速率增大,三個反應的逆反應速率均增大,三個反應均為放熱反應,溫度升高,反應向吸熱方向進行,則平衡逆向移動,所以平衡移動的初期為逆反應速率大于正反應速率,為了達到新的平衡,逆反應速率向正反應速率靠近,逆反應速率會減小,所以逆反應速率的變化趨勢為先增大后減小,D項錯誤;
(2)①反應為放熱反應;溫度升高,平衡向逆反應(吸熱)方向進行,二氧化氮轉化率降低;
②相同溫度下,二氧化氮的轉化率在P點較高是因為使用了分子篩膜,將產物N2分離出來;降低了產物的濃度,使平衡正向進行,從而二氧化氮的轉化率提高;
(3)①列三段式求解:因為N2占平衡總體積的1/4,所以a=0.3mol,此時為平衡狀態,有v正=v逆,即k正·c2(NO)·c2(CO)=k逆·c(N2)·c2(CO2);
②在t2時刻,將容器迅速壓縮到原容積的1/2,壓強瞬間增大為原來壓強的兩倍,正逆反應速率均增大,但是壓強增大,平衡向正反應(氣體系數減小)方向進行,則正反應速率大于逆反應速率,所以正反應速率的總體趨勢為先突然增大,然后減小,直至平衡,其圖像為【解析】①.-227②.AB③.反應為放熱反應,溫度升高,平衡逆向移動(或平衡常數減小)④.分子篩膜從反應體系中不斷分離出N2,有利于反應正向進行,二氧化氮轉化率升高⑤.270⑥.(起點的縱坐標為16,t3時刻達到平衡,t3-t4處于平衡狀態與已有線平齊)10、略
【分析】【分析】
由結構簡式可知;分子中含-OH;-COOH、碳碳雙鍵,結合醇、羧酸、烯烴的性質來解答。
【詳解】
(1)該有機物中的-OH、-COOH均與Na反應,金屬鈉過量,則有機物完全反應,1mol該有機物含有2mol羥基和1mol羧基,由2-OH~H2↑、2-COOH~H2↑可知,和過量的金屬鈉反應最多可以生成1.5molH2;
故答案為:1.5mol;
(2)-OH、-COOH均與Na反應,-COOH與NaOH、NaHCO3反應,則1mol該物質消耗1.5molNa、1molNaOH、1molNaHCO3,則n(Na):n(NaOH):n(NaHCO3)=1.5mol:1mol:1mol=3:2:2;
故答案為:3∶2∶2?!窘馕觥竣?1.5mol②.3∶2∶211、略
【分析】【詳解】
(1)水楊酸和乙酸酐在濃硫酸的條件下發生取代反應生成乙酰水楊酸,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使羧基變為羧酸鈉,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.當吸濾瓶內液面高度快達到支管口時,應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.將晶體轉移至布氏漏斗時,若有晶體附在燒杯內壁,應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,故錯誤;E.洗滌沉淀時,應先關小水龍頭,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,并減少阿司匹林因溶解而引起的損耗。(6)根據方程式分析,乙酸酐過量,用水楊酸計算阿司匹林的質量為g,實際產率為=60%?!窘馕觥咳〈磻际下┒发貰除去晶體表面附著的雜質,并減少阿司匹林因溶解而引起的損耗60%12、略
【分析】【分析】
用苯氧乙酸和丙烯醇發生酯化反應制得菠蘿酯,苯氧乙酸用苯酚和氯乙酸反應制得,考慮到它們溶沸點的差異,最好選擇溫度讓苯酚,氯乙酸,苯氧乙酸都成為液體,反應室I中反應的最佳溫度是104℃,水浴加熱溫度太低,苯氧乙酸沸點99攝氏度,水浴溫度會使它凝固,不利于分離,火爐直接加熱,會使苯酚,氯乙酸,苯氧乙酸全都生成氣體,不利于反應,故選擇油浴。生成的菠蘿酯屬于酯類,在堿性條件下會發生水解,所以不能用NaOH溶液代替NaHCO3溶液。
【詳解】
(1)火爐直接加熱溫度比較高;會讓苯酚和氯乙酸變成蒸汽,不利于它們之間的反應,還會使苯氧,故溫度不能太高,水浴加熱溫度較低,不能讓氯乙酸和苯酚熔化,故溫度也不能太低,可以使所有物質都成液體,為較好地控制溫度在102℃~106℃之間,加熱時可選用油浴加熱;
答案為:C;
(2)分離室I是將反應不充分的原料再重復使用;為了增加原料的利用率,要把苯酚和氯乙酸加入反應室1,操作名稱為蒸餾;
答案為:蒸餾;
(3)反應室1為苯酚和氯乙酸發生取代反應,制得苯氧乙酸,+HCl;
答案為:+HCl;
(4)分離室II發生的反應是苯氧乙酸和丙烯醇發生酯化反應,制取菠蘿酯,由于酯在NaHCO3溶液中的溶解度較小,可以析出,隨后分液即可,如用NaOH會使酯發生水解,故不能用NaOH溶液代替NaHCO3溶液,化學方程式為+NaOH+HOCH2CH=CH2
答案為+NaOH+HOCH2CH=CH2?!窘馕觥緾蒸餾+HCl+NaOH+HOCH2CH=CH213、略
【分析】【詳解】
(1)NaHCO3在水溶液中發生電離:NaHCO3=Na++電離產生是會發生電離作用:H++也會發生水解作用:+H2OH2CO3+OH-。發生電離、水解作用都會消耗離子導致c(Na+)>c();電離產生H+使溶液顯酸性;水解產生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,主要以鹽電離產生的離子存在,所以c()>c(OH-);溶液中的H+除會電離產生,還有H2O電離產生,而只有電離產生,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+,電離產生H+使溶液顯酸性,同時也存在著水解中:HR-+H2OH2R+OH-,水解產生OH-,使溶液顯堿性,其平衡常數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,在溶液中會發生水解作用:AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,導致溶液變渾濁,由于水解產生HCl,因此根據平衡移動原理,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>③6.0×10-10三、工業流程題(共8題,共16分)14、略
【分析】【分析】
(1)鋁與NaOH溶液反應為Al、NaOH、H2O反應,生成NaAlO2和H2。
(2)①I和II步驟中分離溶液和沉淀的操作是固;液分離的方法;
②沉淀M中除含有泥沙外,一定還含有Fe2O3,固體N是Al(OH)3的分解產物;
③濾液X中,含鋁元素的溶質的化學式為NaAlO2,向濾液X中通入過量CO2所發生反應為NaAlO2與過量二氧化碳生成氫氧化鋁和碳酸氫鈉;
④實驗室制取A1(OH)3;采用氯化鋁或硫酸鋁與氨水反應。
【詳解】
(1)鋁與NaOH溶液反應的化學方程式為2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑。答案為:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;
(2)①I和II步驟中分離溶液和沉淀的操作是過濾;答案為:過濾;
②沉淀M中除含有泥沙外,一定還含有Fe2O3,固體N是Al(OH)3的分解產物Al2O3;答案為:Fe2O3;Al2O3;
③濾液X中,含鋁元素的溶質的化學式為NaAlO2,向濾液X中通入過量CO2所發生反應為AlO2-+CO2+2H2O=A1(OH)3↓+HCO3-;答案為:AlO2-+CO2+2H2O=A1(OH)3↓+HCO3-;
④實驗室制取A1(OH)3,采用氯化鋁或硫酸鋁與氨水反應,離子方程式為Al3++3NH3?H2O═A1(OH)3↓+3NH4+。答案為:Al3++3NH3?H2O═A1(OH)3↓+3NH4+?!窘馕觥竣?2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑②.過濾③.Fe2O3④.Al2O3⑤.NaAlO2⑥.AlO2-+CO2+2H2O=A1(OH)3↓+HCO3-⑦.Al3++3NH3?H2O═A1(OH)3↓+3NH4+15、略
【分析】【分析】
方案一利用MnO加入50%硝酸溶液浸取,調節pH、過濾后得到濾液1在真空加熱到250℃~300℃,洗滌后得到二氧化錳粗品,多步操作后得到二氧化錳精品;方案二在MnO和水中同時通入CO2和氨氣;浸取后得到濾液2,蒸發;過濾得到的濾渣灼燒得到二氧化錳粗品,多步操作得到精品。
【詳解】
(1)方案一中通過調節溶液的pH,使鐵離子水解產生氫氧化鐵沉淀過濾而除去,故鐵元素以被除去;
(2)A.受熱易分解,其他硝酸鹽相對難分解,步驟Ⅱ中,真空加熱主要是為了使氧化生成二氧化錳;選項A錯誤;
B.步驟Ⅲ中,氨基甲酸銨溶液的制備應在MnO和水中同時通氨氣和進行反應;選項B錯誤;
C.步驟Ⅳ和Ⅴ,步驟Ⅳ所得的濾液3和步驟Ⅴ生成的氣體可以循環利用;選項C正確;
D.方案一有硝酸參與;產生氮的氧化物,故方案二與方案一相比,方案二相對比較環保,選項D正確;
答案選CD;
(3)過濾后,步驟Ⅴ,為了得到更多具體操作為b.將濾紙包放入坩堝后,在泥三角上如裝置2朝向擺放;d.先加熱裝置3中a處,再加熱b處;c.加熱時,不斷轉動坩堝使濾紙完全灰化;f.將沉淀轉移至在石英玻璃管中繼續灼燒氧化;答案為bdcf;
(4)步驟Ⅰ,硝酸的質量分數選取50%;因為濃度太小,反應速率太小,濃度過大容易被氧化而不利于MnO的溶解;在后續過濾中被濾除;
(5)步驟Ⅵ用硫酸溶解其中的后,再用合適濃度的氧化后,可得到結構相對致密的重質精品,高錳酸根離子與錳離子發生歸中反應生成二氧化錳,發生的離子反應方程式為【解析】(1)
(2)CD
(3)bdcf
(4)濃度太小,反應速率太小,濃度過大容易被氧化而不利于MnO的溶解;在后續過濾中被濾除。
(5)16、略
【分析】【詳解】
根據流程中的反應②發生反應:2I-+2Cu2++SO32-+H2O═2CuI↓+SO42-+2H+;過濾則得到碘化亞銅沉淀,碘化亞銅可以被硝酸氧化為碘單質,碘單質中加入鐵和水,會得到化合物B,是一種含有鐵元素和碘元素的化合物,在向其中加入碳酸氫鈉溶液,過濾可以得到碘化鈉的溶液,從而制得碘化鈉固體.
(1)將少量氯水加入到NaI溶液中,氯氣能將碘單質置換出來,發生的反應為:Cl2+2I—═I2+2Cl—;
(2)碘單質具有氧化性,亞硫酸根離子具有還原性,I2與Na2SO3溶液發生氧化還原反應,即I2+SO32—+H2O═SO42—+2I—+2H+;
(3)碘化亞銅可以被硝酸氧化為碘單質,碘元素的化合價升高,所以CuI被氧化;95.5gCuI的物質的量為0.5mol,每摩爾CuI被氧化為碘單質和銅離子需要失去2mol電子,則95.5gCuI被氧化電子轉移的數目為NA,若硝酸還原產物只有NO2,反應的化學方程式為:2CuI+8HNO3=2Cu(NO3)2+I2+4NO2+4H2O。
(4)化合物B,是一種含有鐵元素和碘元素的化合物,鐵元素與碘元素物質的量之比為3:8,則化合物B的化學式為Fe3I8;
(5)向碘化鐵的溶液中加入碳酸氫鈉溶液則生成黑色固體四氧化三鐵和二氧化碳無色氣體,發生的反應為:Fe3I8+8NaHCO3═Fe3O4+8NaI+8CO2↑+4H2O?!窘馕觥竣?Cl2+2I?=I2+2Cl?②.I2+SO32?+H2O=SO42?+2I?+2H+③.氧化④.NA⑤.2CuI+8HNO3=2Cu(NO3)2+I2+4NO2+4H2O⑥.Fe3I8⑦.Fe3I8+8NaHCO3=Fe3O4+8NaI+8CO2↑+4H2O17、略
【分析】【分析】
反應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Ⅲ加入氯氣和水反應的化學方程式為: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,反應的化學方程式為:NaIO3+Cl2+3NaOH=Na2H3IO6↓+2NaCl,該反應生成不溶于水的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導管的下端連接多孔球泡裝置;
(2)反應Ⅱ加入硝酸銀反應生成不溶于水的黑色Ag5IO6,反應為: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,反應的化學方程式為:2Ag5IO6+5Cl2+H2O=10AgCl↓+5O2+2H5IO6,“無色氣體”為O2(填化學式)。
故答案為:O2;
(4)依據化學反應的定量關系計算: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,該反應的化學方程式為FeSO4+2H5IO6=H2FeO4+H2SO4+2HIO3。
故答案為:FeSO4+2H5IO6=H2FeO4+H2SO4+2HIO3。
【點睛】
本題考查了物質分離提純的分析,主要是化學反應的定量關系分析計算,過程的產物判斷和化學方程式的書寫是解題關鍵,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導管的下端連接多孔球泡裝置③.酸④.O2⑤.7∶10⑥.FeSO4+2H5IO6=H2FeO4+H2SO4+2HIO318、略
【分析】【分析】
根據乙醚浸取法的流程可知;對青蒿進行干燥破碎,可以增大青蒿與乙醚的接觸面積,提高青蒿素的浸取率,用乙醚對青蒿素進行浸取后,過濾,可得濾液和濾渣,提取液經過蒸餾后可得青蒿素的粗品,對粗品加95%的乙醇,濃縮;結晶、過濾可得精品;
(1)根據乙醚浸取法的流程可知;對青蒿進行干燥破碎,可以增大青蒿與乙醚的接觸面積;
(2)根據上面的分析;操作I為過濾,需要的玻璃儀器依據裝置圖分析選擇玻璃儀器;提取液經過蒸餾后可得青蒿素的粗品;
(3)根據上面的分析可知,粗品中加95%的乙醇,濃縮、結晶、過濾可得精品;
(4)根據原料的粒度;提取時間和提取溫度對青蒿素提取速率的影響如圖3所示;取提取率最大的值進行答題;
(5)根據酯的性質;結合題給信息,分析青蒿素的性質;
(6)堿石灰能夠吸收水蒸氣和二氧化碳;據此分析計算干燥管增重的質量;
【詳解】
(1)超聲提取的原理是在強大的超聲波作用下;使青蒿細胞乳化;擊碎、擴散,超聲波提取的優點是浸取率高;
故答案為浸取率高;
(2)操作1是固體和液體分離;名稱為過濾,該冷凝管是直形冷凝管,故D錯誤;
故答案為過濾;D;
(3)已知青蒿素在95%乙醇中的溶解度隨溫度的升高而升高;從溶液中獲得晶體,則操作Ⅲ為蒸發濃縮;冷卻結晶;
故答案為蒸發濃縮;冷卻結晶;
(4)有圖像分析可知采用的最佳原料粒度;提取時間和提取溫度分別為60目(40~60目)、100min、50℃;
故答案為60目(40~60目);100min、50℃;
(5)將青蒿素加入滴有酚酞的NaOH溶液中;青蒿素的溶解量較小,加熱并攪拌,青蒿素的溶解量增大,且溶液紅色變淺,說明青蒿素在堿性環境下發生了反應,與酯的性質相似;
故答案為B;
(6)28.2g青蒿素樣品完全燃燒,生成1.5mol的二氧化碳和1.1mol的水,通過盛有足量P2O5,水被吸收,堿石灰吸收的是二氧化碳,故盛有堿石灰干燥管增重的質量為m=n×M=1.5mol×44g/mol=66g;
故答案為66?!窘馕觥竣?浸取率高(及其他合理答案)②.過濾③.D④.蒸發濃縮、冷卻結晶⑤.60目(40~60目)、100min、50℃(合理即可給分)⑥.B⑦.6619、略
【分析】【分析】
已知某工業廢水中含有大量FeSO4,較多的Cu2+,極少量的Na+以及部分污泥,通過過濾得到溶液1,含有大量FeSO4,較多的Cu2+,極少量的Na+;加入足量的鐵粉,置換出金屬銅,得到固體混合物鐵和銅;過濾,得到溶液2,經過蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥得到FeSO4?7H2O晶體;固體混合物鐵和銅加入足量的硫酸;得到硫酸亞鐵溶液進入溶液2中,同時剩余銅固體,據以上分析解答。
【詳解】
(1)步驟1用于分離固體和液體;為過濾操作,需要用到的玻璃儀器有燒杯;漏斗、玻璃棒;
故答案為過濾;漏斗;玻璃棒;
(2)由上述分析可知;固體混合物含Fe;Cu;
故答案為Fe;Cu;
(3)步驟3中發生反應的離子方程式為Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑;
故答案為Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑;
(4)步驟4中涉及的操作是:蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥得到FeSO4?7H2O晶體;故答案為冷卻結晶;
(5)氧化亞銅與稀硫酸反應,溶液變藍,發生離子反應為Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O;
故答案為Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O?!窘馕觥竣?過濾②.漏斗、玻璃棒③.Fe、Cu④.Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑⑤.冷卻結晶⑥.Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O20、略
【分析】【分析】
(1)在反應過程中,反應產生的環境污染氣體為NO、NO2、N2O,為減少對環境的污染,從反應方程式NO+NO2+2NaOH==2NaNO2,確定NO、NO2的體積關系,從而在圖中找到稀硝酸的最佳濃度范圍。對應的反應2中,確定NO、NO2的體積關系;也就確定了物質的量關系,從而確定還原產物及相對關系,也就能寫出反應的離子方程式。
(2)A.NaOH溶液;既能去除油污和氧化膜,也會與Al反應;
B.沒有真空,也可在水浴條件下蒸發,但在防止Al(NO3)3分解的同時;也要防止水解反應的發生;
C.干燥器隔板下一般放硅膠吸水;濃硫酸吸水能力太強,會導致晶體失去所有的結晶水;
D.制取后的Al(NO3)3易吸水;必須密封保存。
(3)此反應實際是水和SOCl2反應,從化合價考慮,只能生成SO2和HCl。
(4)①通入水蒸氣;不僅提高溫度還起到增大鋁與稀硝酸接觸面積的作用;
②NO和NO2的物質的量之比不一定是1∶1。
Al(NO3)3·9H2O晶體吸附HNO3,不用有機物,有機物不能除去吸附的HNO3。
③從分析冷凝管是多余的方向考慮;通入的水蒸氣,冷凝回流會使濃度迅速下降。
【詳解】
(1)從硝酸和鋁反應的還原產物分布圖來看,在8~8.5mol·L-1時,NO∶NO2=1∶1,最容易被NaOH吸收,對應的方程式為NO+NO2+2NaOH===2NaNO2。對應的反應2的離子方程式是4Al+18H++6NO==4Al3++3NO↑+3NO2↑+9H2O。答案為:8~8.5;4Al+18H++6NO3-=4Al3++3NO↑+3NO2↑+9H2O;
(2)A.NaOH溶液;除油污和氧化膜,也要和Al反應,所以應適量,A不正確;
B.沒有真空,也可在水浴條件下蒸發,既要防止Al(NO3)3的分解;也要防止發生水解,B不正確;
C.干燥器隔板下一般放硅膠吸水;打開時,要用力平推玻璃蓋,C不正確;
D.制取后的Al(NO3)3必須密封保存;防水解,D正確。答案為:D;
(3)此反應實際是水和SOCl2反應,從化合價考慮,只能生成SO2和HCl,反應的方程式為Al(NO3)3·9H2O+9SOCl2=Al(NO3)3+9SO2↑+18HCl↑。答案為:Al(NO3)3·9H2O+9SOCl2=Al(NO3)3+9SO2↑+18HCl↑;
(4)①通入水蒸氣;不僅提高溫度還起到攪拌作用;答案為:攪拌;
②由于水蒸氣通入和反應,HNO3的濃度不斷變化,NO和NO2的物質的量之比不是1∶1,很難被NaOH吸收干凈;答案為:由于HNO3在反應過程中濃度不斷變化,NO和NO2物質的量之比不一定是1∶1;
Al(NO3)3·9H2O晶體吸附HNO3,合適的洗滌劑是冷水,不用有機物,有機物不能除去吸附的HNO3;答案為:冷水;
③從分析冷凝管是多余的方向考慮;通入水蒸氣,冷凝回流會使濃度迅速下降,反應速率迅速變小。答案為:通入水蒸氣,冷凝回流會使濃度迅速下降,反應速率迅速變小。
【點睛】
分析稀硝酸的最佳濃度范圍時,從哪個角度切入,是解題的關鍵。從反應速率看,濃度越大,反應速率越快;從環保的角度看,最好是不產生污染環境的氣體,N2不污染環境,不需對氣體進行處理,其它氣體都需收集或處理,所以自然會想到NO、NO2的綜合處理。綜合以上兩點,就能確定硝酸的濃度范圍?!窘馕觥?~8.54Al+18H++6NO3-=4Al3++3NO↑+3NO2↑+9H2ODAl(NO3)3·9H2O+9SOCl2=Al(NO3)3+9SO2↑+18HCl↑攪拌由于HNO3在反應過程中濃度不斷變化,NO和NO2物質的量之比不一定是1∶1冷水通入的水蒸氣,冷凝回流會使濃度迅速下降,反應速率迅速變小21、略
【分析】【分析】
(1)根據硝酸和過氧化氫不穩定分析;
(2)根據碳酸鉀為可溶性鹽;碘酸為強酸分析離子方程式的書寫。
(3)根據碘酸鉀的溶解度和溫度的關系分析。
(4)根據反應列關系式進行計算。
【詳解】
(1)硝酸和過氧化氫都能分解;所以需要控制溫度,防止硝酸;過氧化氫分解;溫度能影響反應速率,溫度太低,反應速率慢;
(2).碳酸鉀和碘酸反應生成碘酸鉀和水和二氧化碳,離子方程式為:
(3).碘酸鉀在0℃時為4.74g,100℃時為32.3g,所以為了減少洗滌過程中造成的KIO3損失盡量使用冰水洗滌;
(4).①因為反應過程中有碘單質生成;利用淀粉遇碘變藍的特性,選擇淀粉做指示劑;
②根據反應列出關系式為IO36S2O32-,碘酸鉀的質量分數為=99.07%;操作時間過長,過量的KI部分被氧氣氧化,造成需要的亞硫酸鈉的量增多,或因為產品含氧化性雜質能氧化更多的碘離子,最后消耗的亞硫酸鈉的量增多,或取用標準液的滴定管沒有用標準液潤洗,標準液的體積變化等?!窘馕觥糠乐瓜跛?、過氧化氫分解反應速率慢減少洗滌過程中造成的KIO3損失淀粉99.07操作時間過長,過量的KI部分被氧化(或產品含氧化性雜質、取用標準液的滴定管沒有用標準液潤洗等合理答案)四、原理綜合題(共3題,共12分)22、略
【分析】【詳解】
(1)反應②的平衡常數隨溫度升高增大;說明升高溫度化學平衡正向進行,則正反應是吸熱反應;
(2)根據蓋斯定律,將反應①+②可得反應③,則平衡常數K3=K1×K2;反應③是氣體體積減小的反應△S<0;
500°C時,K3=K1×K2=2.5×1.0=2.5,800°C時,K3=K1×K2=2.52×0.15=0.375,結合溫度變化分析,隨溫度升高,平衡常數減小,說明升高溫度,化學平衡逆向進行,則可判斷出該反應的正
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