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文檔簡介
河南省鞏義市市直高中2024年高三二診模擬考試化學試卷注意事項:1.答題前,考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚,將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內。2.答題時請按要求用筆。3.請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內作答,超出答題區(qū)域書寫的答案無效;在草稿紙、試卷上答題無效。4.作圖可先使用鉛筆畫出,確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5.保持卡面清潔,不要折暴、不要弄破、弄皺,不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、一種新興寶玉石主要成分的化學式為X2Y10Z12W30,X、Y、Z、W均為短周期主族元素且Y、W、X、Z的原子序數(shù)依次增大,X與Y位于同一主族,Y與W位于同一周期。X、Y、Z的最外層電子數(shù)之和與W的最外層電子數(shù)相等,W是地殼中含量最多的元素。下列說法錯誤的是A.原子半徑:X>Y>WB.最高價氧化物對應水化物的堿性:X>YC.Z、W組成的化合物能與強堿反應D.X的單質在氧氣中燃燒所得的產(chǎn)物中陰、陽離子個數(shù)比為1:12、已知鎵(31Ga)和溴(35Br)是第四周期的主族元素。下列分析正確的是A.原子半徑:Br>Ga>Cl>Al B.鎵元素為第四周期第ⅣA元素C.7935Br與8135Br得電子能力不同 D.堿性:Ga(OH)3>Al(OH)3,酸性:HClO4>HBrO43、下列反應不能用劃線反應物所具有的類別通性解釋的是()A.NaOH+HClO4→NaClO4+H2O B.H2CO3+Na2SiO3→H2SiO↓+Na2CO3C.Zn+FeSO4→ZnSO4+Fe D.2FeCl3+2NaI→2FeCl2+I2+NaCl4、下圖為光電催化能源化利用CO2制備太陽能燃料的示意圖。下列說法不正確的是A.陽極反應式為2H2O?4e?4H++O2↑B.CO2還原產(chǎn)物可能為CO、HCHO、CH3OH、CH4等C.陽極、陰極材料互換對制備太陽能燃料影響不大D.若太陽能燃料為甲醇,則陰極電極反應式為:CO2+6H++6e?CH3OH+H2O5、化合物M()是合成一種抗癌藥物的重要中間體,下列關于M的說法正確的是A.所有原子不可能處于同一平面B.可以發(fā)生加聚反應和縮聚反應C.與互為同分異構體.D.1molM最多能與1molNa2CO3反應6、化學在生產(chǎn)和生活中有著重要的作用。下列有關說法不正確的是()A.焊接金屬時常用溶液做除銹劑B.嫦娥系列衛(wèi)星中使用的碳纖維,是一種新型無機非金屬材料C.只要符合限量,“食用色素”、“亞硝酸鹽”可以作為某些食品的添加劑D.PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物,是發(fā)生霧霾天氣的主要原因,這些顆粒物擴散在空氣中都會形成膠體7、某同學采用工業(yè)大理石(含有少量SiO2、Al2O3、Fe2O3等雜質)制取CaCl2·6H2O,設計了如下流程:下列說法不正確的是A.固體I中含有SiO2,固體II中含有Fe(OH)3B.使用石灰水時,要控制pH,防止固體II中Al(OH)3轉化為AlO2-C.試劑a選用鹽酸,從溶液III得到CaCl2·6H2O產(chǎn)品的過程中,須控制條件防止其分解D.若改變實驗方案,在溶液I中直接加氨水至沉淀完全,濾去沉淀,其溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶也可得到純凈CaCl2·6H2O8、運用化學知識對下列說法進行分析,不合理的是A.從健康的角度考慮臭氧比氯氣更適合作自來水的消毒劑B.在“新冠肺炎戰(zhàn)疫”發(fā)揮了重要作用的熔噴布口罩,其主要生產(chǎn)原料聚丙烯是混合物C.“一帶一路”是現(xiàn)代絲調之路。絲綢的主要成分是蛋白質,屬于天然高分子化合物D.水墨山水畫不易褪色的原因是墨汁中的炭黑具有吸附性9、下列說法正確的是()A.電解精煉銅時,陽極泥中含有Zn、Fe、Ag、Au等金屬B.恒溫時,向水中加入少量固體硫酸氫鈉,水的電離程度增大C.2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)在298K時能自發(fā)進行,則它的ΔH<0D.在硫酸鋇懸濁液中加入足量飽和Na2CO3溶液,振蕩、過濾、洗滌,沉淀中加入鹽酸有氣體產(chǎn)生,說明Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3)10、下列有關含氯物質的說法不正確的是A.向新制氯水中加入少量碳酸鈣粉末能增強溶液的漂白能力B.向NaClO溶液中通入少量的CO2的離子方程式:CO2+2ClO-+H2O=2HClO+CO32-(已知酸性:H2CO3>HClO>HCO3-)C.向Na2CO3溶液中通入足量的Cl2的離子方程式:2Cl2+CO32-+H2O=CO2+2Cl-+2HClOD.室溫下,向NaOH溶液中通入Cl2至溶液呈中性時,相關粒子濃度滿足:c(Na+)=2c(ClO-)+c(HClO)11、下列有關說法正確的是A.MgO(s)+C(s)=CO(g)+Mg(g)高溫下能自發(fā)進行,則該反應ΔH>0、ΔS>0B.常溫下等物質的量濃度的CH3COOH溶液和HCl溶液中,水的電離程度相同C.0.1mol·L-1NH4Cl溶液加水稀釋,的值增大D.對于反應2SO2+O2?2SO3,使用催化劑能加快反應速率并提高SO2的平衡轉化率12、某溫度下,在2L恒容密閉容器中投入一定量的A、B發(fā)生反應:3A(g)+bB(g)cC(g)?H=-QkJ·mol-1(Q>0),12s時生成C的物質的量為0.8mol(反應進程如圖所示)。下列說法中正確的是A.2s時,A的反應速率為0.15mol·L-1·s-1B.圖中交點時A的消耗速率等于A的生成速率C.化學計量數(shù)之比b∶c=1∶2D.12s內反應放出0.2QkJ熱量13、生活中處處有化學。根據(jù)你所學過的化學知識,判斷下列說法錯誤的是A.柑橘屬于堿性食品B.為防止流感傳染,可將教室門窗關閉后,用食醋熏蒸,進行消毒C.氯化鈉是家庭常用的防腐劑,可用來腌制食品D.棉、麻、絲、毛及合成纖維完全燃燒都只生成CO2和H2O14、W、X、Z是原子序數(shù)依次增大的同一短周期元素,W、X是金屬元素,Z是非金屬元素,W、X的最高價氧化物對應的水化物可以相互反應生成鹽和水,向一定量的W的最高價氧化物對應的水化物溶液中逐滴加人XZ3溶液,生成的沉淀X(OH)3的質量隨XZ3溶液加人量的變化關系如圖所示。則下列離子組在對應的溶液中一定能大量共存的是A.d點對應的溶液中:K+、NH4+、CO32-、I-B.c點對應的溶液中:Ag+、Ca2+、NO3-、Na+C.b點對應的溶液中:Na+、S2-、SO42-、Cl-D.a(chǎn)點對應的溶液中:Na+、K+、S042-、HCO3-15、以黃銅礦(主要成分為CuFeS2,含少量雜質SiO2等)為原料,進行生物煉銅,同時得到副產(chǎn)品綠礬(FeSO4·7H2O)。其主要工藝流程如下:已知:部分陽離子以氫氧化物形式開始沉淀和完全沉淀時溶液的pH如下表。沉淀物Cu(OH)2Fe(OH)3Fe(OH)2開始沉淀pH4.72.77.6完全沉淀pH6.73.79.6下列說法不正確的是A.試劑a可以是CuO或Cu(OH)2,作用是調節(jié)pH至3.7~4.7之間B.反應I的化學反應方程式為4CuFeS2+2H2SO4+17O2=4CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O,該反應中鐵元素被還原C.操作X為蒸發(fā)濃縮至溶液表面出現(xiàn)晶膜,再冷卻結晶D.反應Ⅲ的離子方程式為Cu2++Fe==Cu+Fe2+,試劑c參與反應的離子方程式分別為Fe+2H+=Fe2++H2↑,F(xiàn)e(OH)3+3H+=Fe3++3H2O16、分子式為C5H12的烴,其分子內含3個甲基,該烴的二氯代物的數(shù)目為A.8種 B.9種 C.10種 D.11種17、下列各組內的不同名稱實際是指同一物質的是A.液氯、氯水 B.燒堿、火堿 C.膽礬、綠礬 D.干冰、水晶18、已知CuSO4溶液分別與Na2CO3溶液,Na2S溶液的反應情況如下:(1)CuSO4溶液和Na2CO3溶液主要:Cu2++CO32-+H2O=Cu(OH)2↓+CO2↑次要:Cu2++CO32-=CuCO3↓(2)CuSO4溶液和Na2S溶液主要:Cu2++S2-=CuS↓次要:Cu2++S2-+2H2O=Cu(OH)2↓+H2S↑下列幾種物質的溶解度大小的比較中,正確的是()A.CuS<Cu(OH)2<CuCO3 B.CuS>Cu(OH)2>CuCO3C.Cu(OH)2>CuCO3>CuS D.Cu(OH)2>CuCO3>CuS19、下列敘述正確的是()A.某溫度下,一元弱酸HA的Ka越小,則NaA的Kh(水解常數(shù))越小B.溫度升高,分子動能增加,減小了活化能,故化學反應速率增大C.黃銅(銅鋅合金)制作的銅鑼易產(chǎn)生銅綠D.能用核磁共振氫譜區(qū)分和20、兩個單環(huán)共用一個碳原子的多環(huán)化合物稱為螺環(huán)化合物,共用的碳原子稱為螺原子。螺[5,5]十一烷的結構為,下列關于該化合物的說法錯誤的是()A.一溴代物有三種B.與十一碳烯互為同分異構體C.分子中所有碳原子不可能在同一平面D.1mo1該化合物完全燃燒需要16mo1O221、設NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是A.60g丙醇中含有的共價鍵數(shù)目為10NAB.過氧化鈉與水反應生成0.lmolO2時,轉移的電子數(shù)為0.2NAC.0.lmol?L-1碳酸鈉溶液中陰離子總數(shù)大于0.1NAD.密閉容器中,1molN2與3molH2反應制備NH3,產(chǎn)生N—H鍵的數(shù)目為6NA個22、向100mL0.1mol?L-1硫酸鋁銨[NH4Al(SO4)2]溶液中逐滴滴入0.1mol?L-1Ba(OH)2溶液。隨著Ba(OH)2溶液體積V的變化,沉淀總物質的量n的變化如圖所示。下列說法正確的()A.a(chǎn)點的溶液呈中性B.a(chǎn)點沉淀的質量比c點沉淀的質量大C.b點加入Ba(OH)2溶液的體積為250mLD.至c點完成反應,反應的離子方程式可表示為:Al3++2SO42-+NH4++2Ba2++5OH-→AlO2-+2BaSO4↓+NH3?H2O+2H2O二、非選擇題(共84分)23、(14分)請根據(jù)以下知識解答+R2-CHO→(R代表烴基,下同。)+H21,4―丁二醇是生產(chǎn)工程塑料PBT(聚對苯二甲酸丁二酯)的重要原料,它可以通過下圖兩種不同的合成路線制備,請寫出相應物質的結構簡式(1)請寫出A和D的結構簡式:________________________、_____________________。(2)寫出生成CH2BrCH=CHCH2Br的化學反應方程式:______寫出生成F(PBT)的化學反應方程式:___。(3)關于對苯二甲酸的結構,在同一直線上的原子最多有________個。(4)某學生研究發(fā)現(xiàn)由乙炔可制得乙二醇,請你設計出合理的反應流程圖。________________提示:①合成過程中無機試劑任選②反應流程圖表示方法示例如下:24、(12分)重要的化學品M和N的合成路線如圖所示:已知:i.ii.iiiN的結構簡式是:請回答下列問題:(1)A中含氧官能團名稱是______,C與E生成M的反應類型是______.(2)寫出下列物質的結構簡式:X:______Z:______E:______(3)C和甲醇反應的產(chǎn)物可以發(fā)生聚合反應.該聚合反應的產(chǎn)物是:______.(4)1molG一定條件下,最多能與______molH2發(fā)生反應(5)寫出一種符合下列要求G的同分異構體______①有碳碳叄鍵②能發(fā)生銀鏡反應③一氯取代物只有2種(6)1,3﹣丙二醇是重要的化工物質,請設計由乙醇合成它的流程圖______,合成路線流程圖示例如下:CH2=CH2CH3CH2BrCH3CH2OH.25、(12分)B.[實驗化學]丙炔酸甲酯()是一種重要的有機化工原料,沸點為103~105℃。實驗室制備少量丙炔酸甲酯的反應為實驗步驟如下:步驟1:在反應瓶中,加入14g丙炔酸、50mL甲醇和2mL濃硫酸,攪拌,加熱回流一段時間。步驟2:蒸出過量的甲醇(裝置見下圖)。步驟3:反應液冷卻后,依次用飽和NaCl溶液、5%Na2CO3溶液、水洗滌。分離出有機相。步驟4:有機相經(jīng)無水Na2SO4干燥、過濾、蒸餾,得丙炔酸甲酯。(1)步驟1中,加入過量甲醇的目的是________。(2)步驟2中,上圖所示的裝置中儀器A的名稱是______;蒸餾燒瓶中加入碎瓷片的目的是______。(3)步驟3中,用5%Na2CO3溶液洗滌,主要除去的物質是____;分離出有機相的操作名稱為____。(4)步驟4中,蒸餾時不能用水浴加熱的原因是________。26、(10分)亞硝酸鈉(NaNO2)是一種常用的食品添加劑,使用時需嚴格控制用量。實驗室以2NO+Na2O2=2NaNO2為原理,利用下列裝置制取NaNO2(夾持和加熱儀器略)。已知:①酸性KMnO4溶液可將NO及NO2-氧化為NO3-,MnO4-被還原為Mn2+。②HNO2具有不穩(wěn)定性:2HNO2=NO2↑+NO↑+H2O。回答下列問題:(1)按氣流方向連接儀器接口______________(填接口字母)。(2)實驗過程中C裝置內觀察到的現(xiàn)象是___________________________。(3)Na2O2充分反應后,測定NaNO2含量:稱取反應后B中固體樣品3.45g溶于蒸餾水,冷卻后用0.50mol·L-1酸性KMnO4標準液滴定。重復三次,標準液平均用量為20.00mL。①該測定實驗需要用到下列儀器中的___________(填序號)。a.錐形瓶b.容量瓶c.膠頭滴管d.酸式滴定管e.堿式滴定管f.玻璃棒②假定其他物質不與KMnO4反應,則固體樣品中NaNO2的純度為____%。③實驗得到NaNO2的含量明顯偏低,分析樣品中含有的主要雜質為_____(填化學式)。為提高產(chǎn)品含量,對實驗裝置的改進是在B裝置之前加裝盛有_____(填藥品名稱)的______(填儀器名稱)。(4)設計一個實驗方案證明酸性條件下NaNO2具有氧化性________________________。(提供的試劑:0.10mol·L-1NaNO2溶液、KMnO4溶液、0.10mol·L-1KI溶液、淀粉溶液、稀硝酸、稀硫酸)27、(12分)二氧化氯是高效、低毒的消毒劑。已知:ClO2是極易溶于水的氣體,實驗室制備及性質探究裝置如圖所示?;卮鹣铝袉栴}:(1)裝置B用于制備ClO2,同時還生成一種酸式鹽,該反應的化學方程式為___________。裝置C中滴有幾滴淀粉溶液,反應時有藍色岀現(xiàn)。淀粉的作用是______。(2)裝置C的導管靠近而不接觸液面,其目的是________。(3)用ClO2消毒自來水,其效果是同質量氯氣的______倍(保留一位小數(shù))。(4)裝置D用于吸收尾氣,若反應的氧化產(chǎn)物是一種單質,且氧化劑與氧化產(chǎn)物的物質的量之比是2∶1,則還原產(chǎn)物的化學式是___________。(5)若將裝置C中的溶液改為Na2S溶液,通入ClO2后溶液無明顯現(xiàn)象。由此可以產(chǎn)生兩種假設:假設a:ClO2與Na2S不反應。假設b:ClO2與Na2S反應。①你認為哪種假設正確,闡述原因:___________。②請設計實驗證明你的假設(僅用離子方程式表示):__________。28、(14分)SO2、NOx的含量是衡量大氣污染的一個重要指標。工業(yè)上常采用催化還原法或吸收法處理SO2,催化還原SO2不僅可以消除SO2污染,而且可以得到有價值的中單質硫,采取氨水吸收NOx的方法去除NOx的污染,生成硝酸按。(1)已知CH4和S的燃燒熱分別為akJ/mol和bkJ/mol。在復合組分催化劑作用下,甲烷可使SO2轉化為S,同時生成CO2和液態(tài)水,該反應的熱化方程式為___________。(2)用H2還原SO2生成S的反應分兩步完成,如圖甲所示,該過程中相關物質的物質的量濃度隨時間的變化關系如圖乙所示:分析可知X為____________(寫化學式);0-t1時間段的反應溫度為____________,0-t1時間段用SO2表示的化學反應速率為______________________。(3)焦炭催化還原SO2生成S2的化學方程式為2C(s)+2SO2(g)=S2(g)+2CO2(g)。在恒容容器中,濃度為1mol/L的SO2與足量焦炭反應,SO2的轉化率隨溫度的變化如圖丙所示。700℃時該反應的平衡常數(shù)為____________。(4)25℃時,用1mol/L的Na2SO3溶液吸收SO2,當溶液的pH=7時,溶液中各離子濃度的大小關系為_____________。(已知:H2SO3的電離常數(shù)Ka1=1.3×10-2,Ka2=6.2×10-8)(5)利用雙離子交換膜電解法可以從含硝酸銨的工業(yè)廢水里生產(chǎn)硝酸和氨。陽極室得到的物質是______,寫出陽極反應方程式_______________________;陰極室得到的物質是_____________,寫出陰極反應及獲得相應物質的方程式______________、________________。29、(10分)H2S是存在于燃氣中的一種有害氣體,脫除H2S的方法有很多。(1)國內有學者設計了“Cu2+一沉淀氧化”法脫除H2S。該法包括生成CuS沉淀,氧化CuS(Cu2++CuS+4Cl—=S+2CuCl2—)及空氣氧化CuCl2—再生Cu2+。①反應H2S(aq)+Cu2+(aq)?CuS(s)+2H+(aq)的K=__________②再生Cu2+反應的離子方程式為____________。(2)采用生物脫硫技術時,H2S與堿反應轉化為HS-,在脫氮硫桿菌參與下,HS-被NO3-氧化為SO42—、NO3—被還原為N2。當33.6m3(標準狀況)某燃氣(H2S的含量為0.2%)脫硫時,消耗NO3—的物質的量為___mol。(3)已知下列熱化學方程式:Ⅰ.H2(g)+O2(g)=H2O(l)?H1=-285.8kJ?mol-1Ⅱ.H2(g)+S(s)=H2S(g)?H2=-20.6kJ?mol-1Ⅲ.S(s)+O2(g)=SO2(g)?H3=-296.8kJ?mol-1則以Claus法脫除H2S的反應:2H2S(g)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(1)△H=________kJ/mol。(4)101kPa下,H2S分解:2H2S(g)?2H2(g)+S2(g)。保持壓強不變,反應達到平衡時,氣體的體積分數(shù)(φ)隨溫度的變化曲線如圖:①在密閉容器中,關于反應2H2S(g)?2H2(g)+S2(g)的說法正確的是____(填字母)。A.Kp隨溫度的升高而增大B.低壓有利于提高HpS的平衡分解率C.維持溫度、氣體總壓強不變時,向平衡體系中通入氬氣,則v(正)<v(逆)D.在恒容密閉容器中進行反應,當氣體密度不再變化時,反應達到平衡狀態(tài)②圖中Q點:H2S的平衡轉化率為____;S2(g)的分壓為____kPa;1330℃時,反應2H2S(g)?2H2(g)+S2(g)的Kp=_____(Kp為以分壓表示的平衡常數(shù))。
參考答案一、選擇題(共包括22個小題。每小題均只有一個符合題意的選項)1、D【解析】
X、Y、Z、W均為短周期主族元素且Y、W、X、Z的原子序數(shù)依次增大,W是地殼中含量最多的元素,則W為O元素;X與Y位于同一主族,Y與W位于同一周期,則X、Z均為第三周期;X、Y、Z的最外層電子數(shù)之和與W的最外層電子數(shù)相等,設X、Y的最外層電子數(shù)為a,Z的最外層電子數(shù)為b,則2a+b+6,當a=1,b=4時滿足題意,即Y為Li、X為Na、Z為Si?!驹斀狻坑煞治隹芍篩為Li元素、W為O元素、X為Na元素、Z為Si元素;A.Li、O同周期,核電荷數(shù)大,原子半徑小,Li的原子半徑大于O,Li、Na同主族,核電荷數(shù)大,原子半徑大,Na的原子半徑大于Li,則原子半徑是X>Y>W(wǎng),故A正確;B.Na的金屬性比Li強,NaOH的堿性比LiOH強,則最高價氧化物對應水化物的堿性:X>Y,故B正確;C.Z、W組成的化合物SiO2是酸性氧化物,能與強堿反應,故C正確;D.X的單質是Na,在氧氣中燃燒生成Na2O2,存在Na+和O22-,則陰陽離子之比為1:2,故D錯誤;故答案為D?!军c睛】微粒半徑大小比較的常用規(guī)律:(1)同周期元素的微粒:同周期元素的原子或最高價陽離子或最低價陰離子半徑隨核電荷數(shù)增大而逐漸減小(稀有氣體元素除外),如Na>Mg>Al>Si,Na+>Mg2+>Al3+,S2->Cl-。(2)同主族元素的微粒:同主族元素的原子或離子半徑隨核電荷數(shù)增大而逐漸增大,如Li<Na<K,Li+<Na+<K+。(3)電子層結構相同的微粒:電子層結構相同(核外電子排布相同)的離子半徑(包括陰、陽離子)隨核電荷數(shù)的增加而減小,如O2->F->Na+>Mg2+>Al3+。(4)同種元素形成的微粒:同種元素原子形成的微粒電子數(shù)越多,半徑越大。如Fe3+<Fe2+<Fe,H+<H<H-。(5)電子數(shù)和核電荷數(shù)都不同的,可通過一種參照物進行比較,如比較A13+與S2-的半徑大小,可找出與A13+電子數(shù)相同的O2-進行比較,A13+<O2-,且O2-<S2-,故A13+<S2-。2、D【解析】
A、半徑大小比較:一看電子層數(shù),電子層數(shù)越多,半徑越大,二看原子序數(shù),核外電子排布相同,半徑隨著原子序數(shù)的增大而減小,因此半徑大小順序是Ga>Br>Al>Cl,選項A錯誤;B、鎵元素為第四周期第ⅢA元素,選項B錯誤;C、7935Br與8135Br都是溴元素,核外電子排布相同,因此得電子能力相同,選項C錯誤;D、同主族從上到下金屬性增強,金屬性越強,其最高價氧化物對應水化物的堿性增強,即堿性Ga(OH)3>Al(OH)3,非金屬性越強,最高價含氧酸的酸性越強,酸性高氯酸大于高溴酸,選項D正確;答案選D。3、D【解析】
A項、NaOH與HClO4反應屬于中和反應,堿能與酸發(fā)生中和反應,故A能解釋;B項、碳酸的酸性比硅酸強,酸性比硅酸強的酸能制備硅酸,較強的酸能制備較弱的酸,故B能解釋;C項、活動性較強的金屬單質能從活動性較弱的金屬的鹽溶液中置換出活動性較弱的金屬,故C能解釋;D項、FeCl3與NaI發(fā)生了氧化還原反應,這不是鹵化物通性,其他鹵化鈉大多數(shù)不能與氯化鐵發(fā)生類似的反應,故D不能解釋;故選D。4、C【解析】
圖中陽極是水失電子,生成O2和H+,電極反應式為:2H2O?4e?4H++O2↑,選項A正確;CO2被還原時,化合價降低,還原產(chǎn)物可能為CO、HCHO、CH3OH、CH4等,選項B正確;裝置中陽極材料是光電催化材料,陰極是惰性電極Pt,二者不能互換,選項C錯誤;若太陽能燃料為甲醇,陰極反應物為CO2和H+,則電極反應式為:CO2+6H++6e?CH3OH+H2O,選項D正確。5、C【解析】
A.M中苯環(huán)、碳碳雙鍵、碳氧雙鍵均為平面結構,由于單鍵可以旋轉,可知分子中所有原子有可能在同一個平面上,A錯誤;B.該物質分子中含有碳碳雙鍵,可發(fā)生加聚反應,但由于分子中只有一個羧基,所以不能發(fā)生縮聚反應,B錯誤;C.M與分子式都是C9H8O2,結構不同,二者互為同分異構體,C正確;D.M分子中只含有1個羧基,所以1molM最多能與0.5molNa2CO3反應,D錯誤;故合理選項是C。6、D【解析】
A.NH4Cl水解使溶液顯酸性,該酸性溶液可以與金屬氧化物反應,因此NH4Cl溶液常用作金屬焊接時的除銹劑,A正確;B.嫦娥系列衛(wèi)星中使用的碳纖維是碳元素的單質,因此該碳纖維是一種新型無機非金屬材料,B正確;C.食用色素可作為著色劑,亞硝酸鹽可作為防腐劑,正確使用食品添加劑可以延長食品保質期,增加食品的營養(yǎng)價值,因此對人體健康有益,C正確;D.PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物,而膠體粒子直徑在1nm~100nm之間,所以PM2.5的顆粒物直徑較大,擴散在空氣中不會形成膠體,D錯誤;故合理選項是D。7、D【解析】
工業(yè)大理石(含有少量SiO2、Al2O3、Fe2O3等雜質)加足量的鹽酸,得到二氧化硅沉淀和氯化鈣、氯化鋁、氯化鐵混合溶液,所以固體Ⅰ中含有SiO2,濾液中加石灰水,控制pH,可以得到Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀,即為固體Ⅱ,過濾,向濾液加入鹽酸中和過量的氫氧化鈣,得氯化鈣溶液,CaCl2·6H2O易分解,從溶液中獲得氯化鈣晶體時,要防止其分解;【詳解】A.根據(jù)上面的分析可知,固體Ⅰ中含有SiO2,固體Ⅱ中含有Fe(OH)3,A正確;B.氫氧化鋁具有兩性,可溶于氫氧化鈣溶液,生成AlO2-,B正確;C.CaCl2·6H2O易分解,從溶液中獲得氯化鈣晶體時,要防止其分解,C正確;D.若改變實驗方案,在溶液Ⅰ中直接加氨水至沉淀完全,濾去沉淀,其溶液中含有氯化銨,經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶得到的CaCl2·6H2O不純,D錯誤;答案為D。8、D【解析】
A.氯氣對自來水進行消毒會產(chǎn)生氯殘留,因此從健康的角度考慮臭氧比氯氣更適合作自來水的消毒劑,故A正確;B.在“新冠肺炎戰(zhàn)疫”發(fā)揮了重要作用的熔噴布口罩,其主要生產(chǎn)原料聚丙烯,高聚物都為混合物,故B正確;C.絲綢的主要成分是蛋白質,屬于天然高分子化合物,故C正確D.水墨山水畫不易褪色的原因是墨汁中的炭黑很穩(wěn)定,故D錯誤。綜上所述,答案為D。9、C【解析】
A.電解精煉銅時,在陽極上活動性比Cu強的金屬,如Zn、Fe會被氧化變?yōu)閆n2+、Fe2+進入溶液,活動性比Cu弱的金屬Ag、Au等則沉積在陽極底部形成陽極泥,A錯誤;B.恒溫時,向水中加入少量固體NaHSO4,NaHSO4是可溶性強電解質,電離產(chǎn)生Na+、H+、SO42-,產(chǎn)生的H+使溶液中c(H+)增大,導致水的電離程度減小,B錯誤;C.反應2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)是氣體體積減小的反應,△S<0,在298K時反應能自發(fā)進行,說明△G=△H-T△S<0,則該反應的ΔH<0,C正確;D.在BaSO4懸濁液中加入足量飽和Na2CO3溶液,振蕩、過濾、洗滌,沉淀中加入鹽酸有氣體產(chǎn)生,說明沉淀中含有BaCO3,這是由于溶液中c(Ba2+)·c(CO32-)>Ksp(BaCO3),與Ksp(BaSO4)、Ksp(BaCO3)的大小無關,D錯誤;故合理選項是C。10、B【解析】
A.新制氯水中存在Cl2+H2OHCl+HClO的平衡,加碳酸鈣,消耗氫離子,平衡正向移動,HClO濃度增大,漂白能力增強,選項A正確;B.酸性:H2CO3>HClO>HCO3-,故HClO與CO32-不能同時產(chǎn)生,選項B錯誤;C.足量氯氣和水產(chǎn)生的鹽酸將CO32-全部反應成CO2氣體,選項C正確;D.中性時由電荷守恒得到c(Na+)=c(ClO-)+c(Cl-),由于發(fā)生氧化還原反應,由得失電子守恒得到c(Cl-)=c(ClO-)+c(HClO),兩式聯(lián)立可得c(Na+)=2c(ClO-)+c(HClO),選項D正確。答案選B。11、A【解析】
A.當△G=△H-T△S<0時反應能自發(fā)進行,反應MgO(s)+C(s)=CO(g)+Mg(g)的△S>0,高溫下能自發(fā)進行,則該反應ΔH>0,故A正確;B.等物質的量濃度的CH3COOH溶液和HCl溶液,HCl溶液中氫離子濃度大,對水的電離的抑制程度大,所以等物質的量濃度的CH3COOH溶液和HCl溶液中水的電離程度不同,故B錯誤;C.0.1mol/LNH4Cl溶液加水稀釋,NH4++H2O?NH3?H2O+H+,促進銨根離子的水解,水解平衡正移,溶液中氯離子濃度減小,一水合氨濃度增大,的值減小,故C錯誤;D.對于反應2SO2+O2?2SO3,使用催化劑能加快反應速率,但平衡不移動,SO2的平衡轉化率不變,故D錯誤;答案選A?!军c睛】使用催化劑能加快反應速率,催化劑對轉化率無影響。12、C【解析】
某溫度下,在2L恒容密閉容器中投入一定量的A、B發(fā)生反應:3A(g)+bB(g)cC(g)?H=-QkJ·mol-1(Q>0),12s時達到平衡,生成C的物質的量為0.8mol,A.由圖像可知A的濃度變化=0.8mol/L-0.5mol/L=0.3mol/L,反應速率===0.15mol·L-1·s-1,所求為0~2s的平均速率,不是2s時的速率,故A錯誤;B.圖中交點時沒有達到平衡狀態(tài),A的消耗速率大于A的生成速率,故B錯誤;C.12s時達到平衡狀態(tài),B、C轉化量之比等于化學計量數(shù)之比,所以b∶c=(0.5mol/L-0.3mol/L)×2L∶0.8mol=1:2,故C正確;D.由題意可知,3molA與1molB完全反應生成2molC時放出QkJ的熱量,12s內,A的物質的量減少(0.8mol/L-0.2mol/L)×2L=1.2mol,則放出的熱量為0.4QkJ,故D錯誤。答案選C。13、D【解析】
A.含鉀、鈉、鈣、鎂等礦物質較多的食物,在體內的最終的代謝產(chǎn)物常呈堿性,產(chǎn)生堿性物質的稱為堿性食品,蔬菜、水果、乳類、大豆和菌類食物等,柑橘水水果,屬于堿性食品,選項A正確;B.為防止流感傳染,可將教室門窗關閉后,用食醋熏蒸,進行消毒,殺除病菌,選項B正確;C.氯化鈉的濃溶液(超過0.9%)才有防腐作用,因為這是生理鹽水的濃度,超過這個濃度,細胞就會脫水死亡,可用來腌制食品,選項C正確;D.棉、麻屬于纖維素,含有C、H兩種元素,完全燃燒只生成CO2和H2O;羊毛屬于蛋白質,含有C、H、O、N等元素,完全燃燒除生成CO2和H2O,還有其它物質生成;合成纖維是以小分子的有機化合物為原料,經(jīng)加聚反應或縮聚反應合成的線型有機高分子化合物,分子中出C、H元素外,還含有其它元素,如N元素等,完全燃燒除生成CO2和H2O,還有其它物質生成,選項D錯誤;答案選D。14、C【解析】
W、X、Z依次為Na、Al、Cl。分析反應歷程可知a點溶液為強堿性溶液,HCO3-不可以大量共存;b點溶液為中性溶液,對應離子可以大量共存;c點溶液中存在Cl-可與Ag+生成白色沉淀;d點溶液中存在Al3+可與CO32-發(fā)生雙水解。答案選C。15、B【解析】
A.加入試劑a調節(jié)pH至3.7~4.7之間,目的是使Fe3+
形成Fe(OH)3沉淀,同時要防止生成Cu(OH)2
沉淀,為了防止引入新的雜質,試劑a可以是CuO[或Cu(OH)2
、CuCO3
等],故A正確;B.反應I的化學反應方程式為4CuFeS2+2H2SO4+17O2=4CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O,該反應中鐵元素化合價升高被氧化,故B錯誤;C.操作X為從硫酸亞鐵溶液中得到綠礬晶體,當蒸發(fā)濃縮至溶液表面出現(xiàn)晶膜時,再冷卻結晶即可,故C正確;D.反應Ⅲ主要是Cu2+與過量的Fe(即b試劑)反應,為將Cu2+全部轉化,加入的鐵粉過量,因此在反應Ⅳ時應該將過量的鐵粉除去,利用鐵、銅的性質差別,加入適量稀硫酸(即試劑c)即可,參與反應的離子方程式分別為Fe+2H+=Fe2++H2↑,F(xiàn)e(OH)3+3H+=Fe3++3H2O,故D正確;答案選B。16、C【解析】
分子式為C5H12含3個甲基的烴為,該烴的一氯代物有4種:ClCH2CH(CH3)CH2CH3、(CH3)2CClCH2CH3、(CH3)2CHCHClCH3、(CH3)2CHCH2CH2Cl,采用“定一移二”法,第二個氯原子的位置如圖:、、、,該烴的二氯代物的同分異構體有5+2+2+1=10種,答案選C。17、B【解析】
A.液氯是只含Cl2的純凈物,氯水是氯氣溶于水得到的混合物,不是同一物質,故A錯誤;B.氫氧化鈉俗稱火堿、燒堿、苛性鈉,是同一物質,故B正確;C.膽礬的化學式為CuSO4·5H2O,綠礬的化學式為FeSO4·7H2O,二者表示的不是同一種物質,故C錯誤;D.干冰是固體二氧化碳,水晶是二氧化硅晶體,二者表示的不是同一種物質,故D錯誤。故答案選B?!军c睛】本題考查常見物質的名稱,了解常見物質的俗名是解題的關鍵,易錯選項A,注意對易混淆的物質歸納總結。18、A【解析】
由(1)可知,Cu(OH)2比CuCO3易生成,說明Cu(OH)2比CuCO3溶解度?。挥桑?)可知,CuS比Cu(OH)2易生成,說明CuS比Cu(OH)2溶解度更小。由此可以得出,溶解度CuS<Cu(OH)2<CuCO3。故選A。19、D【解析】
A.某溫度下,一元弱酸HA的電離常數(shù)為Ka,則其鹽NaA的水解常數(shù)Kh與Ka存在關系為:Kh=,所以Ka越小,Kh越大,故A錯誤;B、溫度升高,更多分子吸收能量成為活化分子,反應速率增大,但活化能不變,故B錯誤;C.黃銅是鋅和銅的合金,鋅比銅的化學性質活潑,與銅相比它更易與空氣中的氧氣反應,而阻礙了銅在空氣中的氧化,所以黃銅(銅鋅合金)制作的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠,故C錯誤;D、和的核磁共振氫譜上峰的個數(shù)相同,但峰面積之比分別為1∶2∶2∶3和1∶2∶2∶1,可以區(qū)分,故D正確;答案選D。20、B【解析】
A.該分子內有三種等效氫,分別位于螺原子的鄰位、間位和對位,因此一取代物有三種,A項正確;B.直接從不飽和度來判斷,該烷形成了兩個環(huán),不飽和度為2,而十一碳烯僅有1個不飽和度,二者不可能為同分異構體,B項錯誤;C.分子中的碳原子均是飽和碳原子,所以碳原子不可能在同一平面上,C項正確;D.該物質的分子式為,因此其完全燃燒需要16mol氧氣,D項正確;答案選B。21、B【解析】
A.60g丙醇為1mol,丙醇中含7個C-H鍵、2個C-C鍵、1個C-O鍵和1個O-H鍵,存在的共價鍵總數(shù)為11NA,故A錯誤;B.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,Na2O2中一個氧原子從-1價升高到0價;另外一個從-1價降到-2價,每生成lmolO2時,轉移的電子數(shù)為2NA,生成0.lmolO2時,轉移的電子數(shù)為0.2NA,故B正確;C.溶液的體積未知,無法計算,故C錯誤;D.氮氣和氫氣的反應是一個可逆反應,1molN2與3molH2反應產(chǎn)生的NH3小于2mol,故產(chǎn)生N—H鍵的數(shù)目小于6NA個,故D錯誤;故選B。22、D【解析】
100mL0.1mol?L﹣1硫酸鋁銨[NH4Al(SO4)2]中NH4Al(SO4)2物質的量為0.01mol.溶液含有NH4+0.01mol,Al3+0.01mol,SO42-0.02mol。開始滴加時,發(fā)生反應為SO42-+Ba2+=BaSO4↓,Al3++3OH-=Al(OH)3↓,當Al3+沉淀完全時需加入0.03molOH-,即加入0.015molBa(OH)2,加入的Ba2+為0.015mol,SO42-未完全沉淀,此時溶液含有硫酸銨、硫酸鋁;(開始到a)再滴加Ba(OH)2,生成BaSO4沉淀,發(fā)生反應為SO42-+Ba2+=BaSO4↓,NH4++OH-=NH3?H2O,所以沉淀質量繼續(xù)增加;當SO42-完全沉淀時,共需加入0.02molBa(OH)2,加入0.04molOH-,Al3+反應掉0.03molOH﹣,生成Al(OH)30.01mol,剩余0.01molOH﹣恰好與NH4+完全反應,此時溶液中NH4+完全反應,此時溶液為氨水溶液;(a到b)繼續(xù)滴加Ba(OH)2,Al(OH)3溶解,發(fā)生反應Al(OH)3+OH-=AlO2﹣+2H2O,由方程式可知要使0.01molAl(OH)3完全溶解,需再加入0.005molBa(OH)2,此時溶液為氨水與偏鋁酸鋇溶液.(b到c)【詳解】A.由分析可知,從開始到a點,發(fā)生反應為SO42﹣+Ba2+=BaSO4↓,Al3++3OH﹣=Al(OH)3↓,a點對應的沉淀為BaSO4和Al(OH)3,溶液中的溶質是(NH4)2SO4,該物質水解溶液呈酸性,A錯誤;B.a(chǎn)點沉淀的質量=0.015mol×233g/mol+0.01mol×78g/mol=4.275g,c點為硫酸鋇的質量,為0.01mol×2×233g/mol=4.66g,所以質量c點>a點,B錯誤;C.當SO42﹣完全沉淀時,共需加入0.02molBa(OH)2,則b點消耗氫氧化鋇體積==0.2L=200mL,C錯誤;D.至c點完成反應,反應的離子方程式可表示為:Al3++2SO42﹣+NH4++2Ba2++5OH﹣=AlO2﹣+2BaSO4↓+NH3?H2O+2H2O,D正確;故選D。【點睛】在分析曲線時,可使用共存原理,對此題來說,主要是NH4+、Al3+、Al(OH)3與OH-反應的順序問題,若假設NH4+先與OH-發(fā)生反應,由于生成的NH3?H2O能與Al3+反應生成Al(OH)3,所以假設錯誤,應為Al3+先與OH-反應生成Al(OH)3;對NH4+、Al(OH)3哪個先與OH-反應,若我們認為Al(OH)3先反應,生成的AlO2-能與NH4+發(fā)生反應生成Al(OH)3和NH3?H2O,所以假設錯誤,應為NH4+先與OH-反應。二、非選擇題(共84分)23、CH≡CCH=CH2CH≡CCH2OHCH2=CHCH=CH2+Br2→CH2BrCH=CHCH2BrnHOCH2(CH2)2CH2OH+→+2nH2O4個【解析】
乙炔與甲醛發(fā)生加成反應生成D為HC≡CCH2OH,D與甲醛進一步發(fā)生加成反應生成E為HOCH2C≡CCH2OH,E與氫氣發(fā)生加成反應生成HOCH2CH2CH2CH2OH。分子乙炔聚合得到A為HC≡CCH=CH2,結合信息可以知道及HOCH2CH2CH2CH2OH可以知道,A與氫氣發(fā)生加成反應生成B為CH2=CHCH=CH2,B與溴發(fā)生1,4-加成反應生成BrCH2CH=CHCH2Br,BrCH2CH=CHCH2Br與氫氣發(fā)生加成反應生成C為BrCH2CH2CH2CH2Br,C發(fā)生水解反應得到HOCH2CH2CH2CH2OH,1,4-丁二醇與對苯二甲酸發(fā)生縮聚反應生成PBT為,由乙炔制乙二醇,可以用乙炔與氫氣加成生成乙烯,乙烯與溴加成生成1,2-二溴乙烷,1,2-二溴乙烷再發(fā)生堿性水解可得乙二醇。據(jù)此分析。【詳解】(1)由上述分析可以知道A為HC≡CCH=CH2,D為HC≡CCH2OH,答案為:HC≡CCH=CH2;HC≡CCH2OH;(2)CH2=CHCH=CH2與溴發(fā)生1,4加成反應生成BrCH2CH=CHCH2Br,化學方程式為:CH2=CHCH=CH2+Br2→CH2BrCH=CHCH2Br,1,4-丁二醇與對苯二甲酸發(fā)生縮聚反應生成PBT,反應方程式為:;(3)關于對苯二甲酸的結構,在同一直線上的原子為處在苯環(huán)對位上的兩個碳原子和兩個氫原子,所以最多4個,答案為:4;(4)由乙炔制乙二醇,可以用乙炔與氫氣加成生成乙烯,乙烯與溴加成生成1,2-二溴乙烷,1,2-二溴乙烷再發(fā)生堿性水解可得乙二醇,反應的合成路線流程圖為:。24、羥基、醛基酯化反應CH2=CHCHO3CH3C≡CCH2CHO或CH3CH2C≡CCHO等【解析】
有機物X與HCHO發(fā)生信息i的反應,結合A的分子式為C9H10O2可知,X為,A為,A發(fā)生消去反應脫去1分子H2O生成B,故B為,B氧化生成C為;由信息iii中N的結構,結合信息ii中反應以及M的分子式C41H36O8可知,形成M的物質為、,所以E為,C與E通過酯化反應生成M;由Y到E的轉化,結合E的結構可知,Y不含苯環(huán),再結合G的結構可知,化合物Z中含有苯環(huán),結合反應信息i可知,Y為CH3CHO,由N的結構,結合信息ii中反應可知,E、G分別為CH2=CHCH=CHCHO、中的一種,由E的結構可知G為CH2=CHCH=CHCHO,比較G與Y的結構可知,Z為CH2=CHCHO,Y和Z發(fā)生加成反應得F為CH2=CHCH(OH)CH2CHO,F(xiàn)發(fā)生消去反應得G,Y與甲醛發(fā)生加成反應得D為(HOCH2)3CCHO,D與氫氣發(fā)生加成反應得E,乙醇合成1,3﹣丙二醇,可以將乙醇氧化成乙醛,用乙醛再與甲醛發(fā)生加成后再還原即可得到1,3﹣丙二醇,據(jù)此答題?!驹斀狻?1)由上述分析可知,A為,含有羥基、醛基,C與E通過酯化反應生成M;(2)由上述分析可知,X的結構簡式是,Z為CH2=CHCHO,E為;(3)C為;和甲醇發(fā)生酯化反應得到的產(chǎn)物再發(fā)生加聚反應生成高聚物為;(4)G為CH2=CHCH=CHCHO,1molG一定條件下,最多能與3molH2發(fā)生反應;(5)G為CH2=CHCH=CHCHO,根據(jù)條件①有碳碳叄鍵,②能發(fā)生銀鏡反應,說明有醛基,③一氯取代物只有2種,則符合要求的G的一種同分異構體為CH3C≡CCH2CHO或CH3CH2C≡CCHO等;(6)乙醇合成1,3﹣丙二醇,可以將乙醇氧化成乙醛,用乙醛再與甲醛發(fā)生加成后再還原即可得到1,3﹣丙二醇,合成路線為。25、作為溶劑、提高丙炔酸的轉化率(直形)冷凝管防止暴沸丙炔酸分液丙炔酸甲酯的沸點比水的高【解析】
(1)一般來說,酯化反應為可逆反應,加入過量的甲醇,提高丙炔酸的轉化率,丙炔酸溶解于甲醇,甲醇還作為反應的溶劑;(2)根據(jù)裝置圖,儀器A為直形冷凝管;加熱液體時,為防止液體暴沸,需要加入碎瓷片或沸石,因此本題中加入碎瓷片的目的是防止液體暴沸;(3)丙炔酸甲酯的沸點為103℃~105℃,制備丙炔酸甲酯采用水浴加熱,因此反應液中除含有丙炔酸甲酯外,還含有丙炔酸、硫酸;通過飽和NaCl溶液可吸收硫酸;5%的Na2CO3溶液的作用是除去丙炔酸,降低丙炔酸甲酯在水中的溶解度,使之析出;水洗除去NaCl、Na2CO3,然后通過分液的方法得到丙炔酸甲酯;(4)水浴加熱提供最高溫度為100℃,而丙炔酸甲酯的沸點為103℃~105℃,采用水浴加熱,不能達到丙炔酸甲酯的沸點,不能將丙炔酸甲酯蒸出,因此蒸餾時不能用水浴加熱?!军c睛】《實驗化學》的考查,相對比較簡單,本題可以聯(lián)想實驗制備乙酸乙酯作答,如碳酸鈉的作用,實驗室制備乙酸乙酯的實驗中,飽和碳酸鈉的作用是吸收乙醇,除去乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度使之析出等,平時復習實驗時,應注重課本實驗復習,特別是課本實驗現(xiàn)象、實驗不足等等。26、aedbc(或cb)f固體逐漸溶解,溶液變?yōu)樗{色,有無色氣泡產(chǎn)生adf50%Na2CO3、NaOH堿石灰(或氫氧化鈉固體)干燥管(或U形管)取少量KI溶液和NaNO2溶液于試管,滴加幾滴淀粉溶液不變色,然后滴加一定量稀硫酸,溶液變藍,證明酸性條件下NaNO2具有氧化性(或取少量KI溶液和稀硫酸于試管,然后滴加幾滴淀粉溶液不變色,滴加NaNO2溶液,溶液變?yōu)樗{色,證明酸性條件下NaNO2具有氧化性)【解析】
本題表面考查了2NO+Na2O2=2NaNO2,該反應是陌生反應,但實際主要以基礎知識為主,例如NO、Na2O2,NO2-等性質,本題綜合性強,難度偏大?!驹斀狻浚?)A中濃硝酸與炭反應生成NO2,NO2通入C裝置可產(chǎn)生NO,因而按氣流方向連接儀器接口aed,注意長進短出,然后NO和B中Na2O2反應,最后D為除雜裝置,因而后續(xù)連接順序為bc(或cb)f,該處答案為aedbc(或cb)f;(2)NO2與水反應可得稀硝酸和NO,稀硝酸(包含揮發(fā)的硝酸)與Cu反應得到硝酸銅和NO,NO為無色氣體,因而C中現(xiàn)象為固體逐漸溶解,溶液變?yōu)樗{色,有無色氣泡產(chǎn)生;(3)①酸性KMnO4標準液有腐蝕性,因而選用酸式滴定管,錐形瓶盛放待測液,玻璃棒溶解和轉移固體,因而選adf;②高錳酸鉀與亞硝酸鈉的離子方程式為2MnO4-+5NO2-+6H+=2Mn2++5NO3-+3H2O,n(NO2-)=mol=0.025mol,m(NaNO2)=0.025mol×69g/mol=1.725g,則固體樣品中NaNO2的純度為×100%=50%;③碳和濃硝酸反應得到CO2,同時C中會有水蒸氣進入B中,CO2和水分別與Na2O2反應得到Na2CO3、NaOH,樣品中含有的主要雜質為Na2CO3、NaOH,同時除去CO2和H2O,可使用堿石灰(或氫氧化鈉固體),該藥品可裝在干燥管內或U形管中;(4)要想證明酸性條件下NaNO2具有氧化性,需要選用合適的還原劑(如KI溶液)與之反應,并且能夠觀察到明顯的反應現(xiàn)象(如淀粉遇碘變藍),根據(jù)提供的試劑可選用0.10mol·L-1NaNO2溶液、0.10mol·L-1KI溶液、淀粉溶液、稀硫酸,注意用稀硫酸酸化,稀硝酸有強氧化性干擾實驗。因而實驗過程為取少量KI溶液和NaNO2溶液于試管,滴加幾滴淀粉溶液不變色,然后滴加一定量稀硫酸,溶液變藍,證明酸性條件下NaNO2具有氧化性(或取少量KI溶液和稀硫酸于試管,然后滴加幾滴淀粉溶液不變色,滴加NaNO2溶液,溶液變?yōu)樗{色,證明酸性條件下NaNO2具有氧化性)。27、SO2+H2SO4+2KClO3=2KHSO4+2ClO2通過檢驗I2的存在,證明ClO2有強氧化性使ClO2盡可能多的與溶液反應,并防止倒吸2.6NaClO2假設b正確,S2-的還原性強于I-,所以ClO2也能氧化S2-或ClO2是強氧化劑,S2-具有強還原性SO42-+Ba2+=BaSO4↓【解析】
濃硫酸和亞硫酸鈉反應生成二氧化硫,A制備二氧化硫,B用于制備ClO2,同時還生成一種酸式鹽,則B中發(fā)生反應SO2+H2SO4+2KClO3═2KHSO4+2ClO2,ClO2是一種黃綠色易溶于水的氣體,具有強氧化性,所以C中發(fā)生氧化還原反應生成碘,注意防倒吸,裝置C中滴有幾滴淀粉溶液,碘遇淀粉變藍色;裝置D用于吸收尾氣,反應生成NaClO2,雙氧水作還原劑生成氧氣,從而防止尾氣污染環(huán)境,據(jù)此解答?!驹斀狻?1)裝置B用于制備ClO2,同時還生成一種酸式鹽,根據(jù)元素守恒知,酸式鹽為硫酸氫鈉,該反應的化學方程式為SO2+H2SO4+2KClO3═2KHSO4+2ClO2;裝置C中滴有幾滴淀粉溶液,淀粉遇碘變藍色,根據(jù)淀粉是否變色來判斷是否有碘生成,從而證明二氧化氯具有氧化性;(2)ClO2是極易溶于水的氣體,所以檢驗其強氧化性時導管靠近而不接觸液面,以防倒吸;(3)1molCl2即71g消毒時轉移2mol電子,71gClO2消毒時轉移電子為×(4+1)=5.2mol,其效果是同質量氯氣的=2.6倍;(4)裝置D用于吸收尾氣,H2O2作還原劑生成O2,H2O2~O2~2e?,生成1molO2轉移電子2mol,則2molClO2得到2mol電子生成2molNaClO2;(5)①由于ClO2具有強氧化性,Na2S具有強還原性,二者不可能不反應,所以假設a錯誤,假設b正確;②ClO2氧化Na2S后溶液無明顯現(xiàn)象,說明ClO2將S2?氧化生成更高價的酸根SO42?,所以可通過檢驗SO42?的存在以證明ClO2與Na2S發(fā)生氧化還原反應,所用試劑為稀鹽酸和BaCl2溶液,離子反應為:SO42?+Ba2+═BaSO4↓。28、CH4(g)+2SO2(g)=CO2(g)+2S(s)+2H2O(l)△H=+(2b-a)kJ/molH2S300℃mol/(L·min)36.45c(Na+)>c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H+)=c(OH-)硝酸2H2O-4e-=4H++O2↑或4OH--4e-=2H2O+O2↑氨2H2O+2e-=H2↑+2OH-或2H++2e-=H2↑NH4++OH-=NH3+H2O或NH4++OH-=NH3·H2O【解析】
(1)先寫出CH4和S的燃燒熱的熱化學方程式,然后將兩個熱化學方程式疊加,可得需求的熱化學方程式。(2)根據(jù)氧化還原反應原理分析;0-t1時間段,X的濃度達到最大,應是圖1左側反應,方程式為3H2+SO2=H2S+2H2O,溫度為300℃;根據(jù)v=計算;(3)a點為700℃時SO2的轉化率為90%,根據(jù)平衡常數(shù)的含義計算。(4)當吸收液呈中性時溶質為亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉,根據(jù)電離水解能力和電荷守恒分析;(5)從含硝酸銨的工業(yè)廢水里生產(chǎn)硝酸和氨,則為硝酸銨中NO3-與H+結合生成硝酸,NH4+與OH-結合生成氨,實際在電解水,陽極為水電離產(chǎn)生的OH-失去電子發(fā)生氧化反應,陰極為水電離產(chǎn)生的H+得到電子發(fā)生還原反應,據(jù)此可得?!驹斀狻?1)已知CH4和S的燃燒熱分別為akJ/mol和bkJ/mol,可知熱化學方程式:①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=akJ/mol②S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=bkJ/mol由蓋斯定律①-②×2可得CH4(g)+2SO2(g)=CO2(g)+2S(s)+2H2O(l)△H=+(2b-a)kJ/mol;(2)圖1右圖SO2→S,S元素的化合價降低,根據(jù)氧化還原反應特點,化合價有升高,必然有降低,因此推出X為H2S;0-t1時間段,X的濃度達到最大,應是圖1左側反應,方程式為3H2+SO2=H2S+2H2O,溫度為300℃;根據(jù)化學反應速率的表達式,v(SO2)==mol/(L·min);(3)由圖可知,a點為700℃時SO2的轉化率為90%,則根據(jù)方程式2C(s)+2SO2(g)=S2(g)+2CO2(g)中物質的轉化關系可知平衡時各種物質的濃度c(SO2)=0.1mol/L,c(S2)=0.45mol/L,c(CO2)=0.9mol/L,所以700℃時該反應的平衡常數(shù)K==36.45mol/L;(4)已知:H2SO3的電離常數(shù)Ka1=1.3×10-2,Ka2=6.2×10-8,則亞硫酸鈉的水解平衡常數(shù)為Kh==,亞硫酸氫鈉的電離常數(shù)為6.2×10
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