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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年統(tǒng)編版拓展型課程化學下冊階段測試試卷749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5題,共10分)1、下列對一些實驗事實的理論解釋正確的是。選項實驗事實理論解釋AHF的穩(wěn)定性強于HClHF分子間有氫鍵而HCl沒有B白磷為正四面體分子白磷分子中P—P間的鍵角是109°28′CSO2溶于水形成的溶液能導電SO2是電解質(zhì)D第一電離能:N>ON原子2p能級半充滿
A.AB.BC.CD.D2、2023年4月20日,SpaceX的巨無霸航天器“星艦”在美國得克薩斯州的星基地進行了試飛。下列關(guān)于“星艦”說法不正確的是A.“星艦”采用不銹鋼外殼,不銹鋼密度比鋁合金大B.“星艦”艦體外的燒蝕層可采用耐高溫材料C.“星艦”及助推器都實現(xiàn)了重復使用,從而大大降低發(fā)射成本D.“星艦”采用的猛禽發(fā)動機以液氧和甲烷為燃料,比使用與偏二甲肼為燃料環(huán)保3、磷酸鋁是一種用途廣泛的材料,由磷硅渣[主要成分為等]制備磷酸鋁的工藝流程如下:
下列敘述錯誤的是A.廢渣中一定含B.“浸出”和“除硫”的操作均在高溫下進行C.“除硫”的化學反應方程式為D.流程中的循環(huán)操作可以提高P、Al元素的利用率4、用如圖所示裝置進行實驗;將少量液體甲逐滴加入到固體乙中,試管中試劑為丙,則下表中對應選項正確的是()
A.AB.BC.CD.D5、硫酰氯可用作殺蟲劑,通常條件下為無色液體,熔點為沸點為在潮濕空氣中“發(fā)煙”;以上開始分解,生成二氧化硫和氯氣,長期放置也可分解,制備時以活性炭為催化劑,反應的熱化學方程式為所用裝置如圖所示。下列敘述錯誤的是
A.球形冷凝管B應從a口進水b口出水B.可通過觀察D和E中氣泡產(chǎn)生速率控制通入A中的和的體積比C.儀器C,D,E中盛放的試劑依次為無水氯化鈣、濃硫酸、濃硫酸D.長期放置的硫酰氯液體會發(fā)黃的原因是溶解了氯氣評卷人得分二、填空題(共9題,共18分)6、根據(jù)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(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7、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,達到平衡后,只改變反應的一個條件,測得容器中物質(zhì)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(nèi)對應的曲線_____。
(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),反應平衡時的平衡常數(shù)K=_______。8、晶體硼熔點為1873K;其結(jié)構(gòu)單元為正二十面體,結(jié)構(gòu)如圖所示。氮化硼(BN)有多種相結(jié)構(gòu),例如六方相氮化硼與立方相氮化硼,結(jié)構(gòu)如圖所示,六方相氮化硼與石墨相似,具有層狀結(jié)構(gòu);立方相氮化硼是超硬材料。回答下列問題:
(1)基態(tài)硼原子有___種不同能量的電子,第二周期中,第一電離能介于硼元素與氮元素之間的元素有___種。
(2)晶體硼為___(填晶體類型),結(jié)構(gòu)單元由___個硼原子構(gòu)成,共含有___個B-B鍵。
(3)關(guān)于氮化硼兩種晶體的說法,正確的是___。
a.立方相氮化硼含有σ鍵和π鍵。
b.六方相氮化硼層間作用力??;所以質(zhì)地軟。
c.兩種晶體均為分子晶體。
d.兩種晶體中的B-N鍵均為共價鍵。
(4)NH4BF4是合成氮化硼納米管的原料之一,1molNH4BF4含有___mol配位鍵。9、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:2H2S(g)=S2(g)+2H2(g)ΔH4=170kJ·mol-1,在1373K、100kPa反應條件下,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。10、研究CO還原NOx對環(huán)境的治理有重要意義;相關(guān)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(zhì)分解為氣態(tài)基態(tài)原子吸收的能量分別為。NO2COCO2NO819kJ1076kJ1490kJ632kJ
①根據(jù)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(tài)。
B反應ⅡΔH<0;ΔS<0;該反應在低溫下自發(fā)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(shù)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(zhì)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(zhuǎn)化率和有分子篩膜時二氧化氮轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低的原因為_______。
②P點二氧化氮轉(zhuǎn)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(shù);只與溫度有關(guān))。
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(fā)生反應Ⅲ,在tl時刻達到平衡狀態(tài),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(tài)。請在圖中補充畫出t2-t3-t4時段,正反應速率的變化曲線_______。
11、某有機物的結(jié)構(gòu)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(zhì)最多消耗Na、NaOH、NaHCO3的物質(zhì)的量之比為________。12、如圖所示的初中化學中的一些重要實驗;請回答下列問題:
(1)圖A稱量NaCl的實際質(zhì)量是___。
(2)圖B反應的實驗現(xiàn)象是__。
(3)圖C反應的表達式為__。
(4)圖D實驗目的是__。13、某化學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)生反應的適宜條件是__________。為進一步探究該條件對反應速率的影響;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___________________________________(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:___________________________________。14、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)甲同學認為這不是發(fā)生化學反應所致,則使溶液呈黃色的微粒是:______(填粒子的化學式;下同);
乙同學認為這是發(fā)生化學反應所致,則使溶液呈黃色的微粒是_________。
(2)如果要驗證乙同學判斷的正確性;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________,相應的離子方程式為_______________________________________________;評卷人得分三、實驗題(共8題,共16分)15、為了將混有K2SO4、MgSO4的KNO3固體提純,并制得純凈的KNO3溶液,某同學設(shè)計如下實驗方案:
(1)操作①為______。
(2)操作②~④加入的試劑可以為____________。
(3)如何判斷SO42-已除盡,簡述實驗操作____________。
(4)該同學設(shè)計的實驗方案______(填“合理”或“不合理”),理由是____________。16、亞硫酸鹽在工業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的應用;某同學在實驗中對亞硫酸鹽的制備和性質(zhì)進行探究。
(1)Cu2SO3·CuSO3?2H2O是一種深紅色固體;不溶于水和乙醇,100℃時發(fā)生分解,其制備實驗裝置如圖所示。
①儀器X的名稱是________。常溫下用裝置A制取SO2時;用較濃的硫酸而不用稀硫酸,其原因是____________________。
②裝置C的作用是________________________。
③裝置B中發(fā)生反應的離子方程式為_____________________。
④從裝置B中獲得的固體需先用蒸餾水充分洗滌;再真空干燥,而不直接用烘干的方式得到產(chǎn)品,其原因是_________________________。
(2)向NaHSO3溶液中加入NaClO溶液時;反應有三種可能的情況:
I.NaHSO3和NaClO恰好反應;II.NaHSO3過量;III.NaClO過量。甲同學欲通過下列實驗確定該反應屬于哪一種情況;請完成下表:
。實驗操作。
預期現(xiàn)象及結(jié)論。
取上述反應后的混合溶液于試管A中;滴加稀硫酸。
若有氣泡產(chǎn)生;則_①__(填“I”“II”或“III”,下同)成立,若沒有氣泡產(chǎn)生,則_②___成立。
另取上述反應后的混合溶液于試管B中;滴加幾滴淀粉KI溶液,充分振蕩。
③___;則III成立。
(3)請設(shè)計簡單實驗方案比較室溫下NaHSO3濃液中HSO3-的電離平衡常數(shù)Ka與水解平衡常數(shù)Kb的相對大?。篲_______________________。17、某實驗小組欲探究濃硝酸的性質(zhì)。
Ⅰ.木炭與濃硝酸反應:
(1)甲同學設(shè)計了圖1裝置;認為若有紅棕色氣體產(chǎn)生就說明木炭與濃硝酸發(fā)生了反應。寫出木炭與濃硝酸反應的化學方程式________________________。
(2)乙同學認為紅棕色氣體不能作為木炭與濃硝酸反應的證據(jù);其理由是____。
(3)乙同學設(shè)計了圖2裝置實驗;木炭能燃燒,并產(chǎn)生紅棕色氣體。針對該實驗現(xiàn)象,乙同學做出如下假設(shè):
假設(shè)a:_____________________________;
假設(shè)b:紅熱木炭使HNO3分解產(chǎn)生NO2,NO2可能具有助燃性;木炭燃燒;
假設(shè)c:紅熱木炭使HNO3分解產(chǎn)生O2,木炭與O2反應燃燒;
假設(shè)d:紅熱木炭使HNO3分解產(chǎn)生NO2和O2;共同影響木炭的燃燒;
(4)設(shè)計實驗證明假設(shè)b成立;請將實驗方案補充完整。
①實驗方法:_________________。
實驗現(xiàn)象:木炭在該氣體中持續(xù)燃燒;火焰迅速變亮,集氣瓶中氣體顏色變淺直至無色,產(chǎn)生的氣體能使澄清石灰水變渾濁,且遇空氣不變色。
②根據(jù)實驗現(xiàn)象寫出木炭與此氣體反應的化學方程式________________。
Ⅱ.設(shè)計硝酸在不同條件下分解實驗;方案見下表:
。
裝置。
操作。
及。
現(xiàn)象。
先點燃ⅰ處酒精燈;溶液沸騰后沒有觀察到紅棕色氣體產(chǎn)生。然后撤走ⅰ處酒精燈,點燃ⅱ處酒精燈并加熱試管中部,很快看到大量紅棕色氣體產(chǎn)生。
光照8小時;溶液不變黃。
光照幾分鐘后看到液面上方出現(xiàn)紅棕色;溶液變黃。
(5)分析上述現(xiàn)象,得出使硝酸成功分解的關(guān)鍵是_____________。18、CuCl用于石油工業(yè)脫硫與脫色,是一種不溶于水和乙醇的白色粉末,在潮濕空氣中可被迅速氧化。實驗室是用CuSO4-NaCl混合液與Na2SO3溶液反應制取CuCl。相關(guān)裝置及數(shù)據(jù)如圖。
回答以下問題:
(1)制備過程中Na2SO3過量會發(fā)生副反應生成[Cu(SO3)2]3-,為提高產(chǎn)率,CuSO4-NaCl混合液應裝在儀器1中,儀器1的名稱是_______。儀器2的構(gòu)造中有連通管,該構(gòu)造的作用是_______。
(2)乙圖是體系pH隨時間變化關(guān)系圖。寫出制備CuCl的離子方程式_______。
(3)丙圖是產(chǎn)率隨pH變化關(guān)系圖。實驗過程中常用Na2SO3-Na2CO3混合溶液代替Na2SO3溶液,其中Na2CO3的作用是及時除去生成的H+并維持pH在_______左右以保證較高產(chǎn)率。
(4)反應完成后經(jīng)抽濾、洗滌、干燥獲得產(chǎn)品。抽濾所采用裝置如丁圖所示,其中抽氣泵的作用是使吸濾瓶與安全瓶中的壓強減小。跟常規(guī)過濾相比,抽濾的優(yōu)點是得到的濾餅更干燥,且_______;洗滌時,用“去氧水”做洗滌劑,使用“去氧水”的理由是_______。
(5)工業(yè)上常用CuCl作為O2、CO的吸收劑。某同學利用如圖所示裝置模擬工業(yè)上測定高爐煤氣中CO、CO2、N2和O2的含量。已知:Na2S2O4和KOH的混合溶液也能吸收氧氣。
裝置的連接順序應為_______→D,用D裝置測N2含量,讀數(shù)時應注意_______。19、過氧化鈣是一種溫和的氧化劑,常溫下為白色固體,易溶于酸,難溶于水、乙醇等溶劑。某小組同學利用CaCl2在堿性條件下與H2O2反應制得。制備的實驗方案和裝置圖如下:
(1)①儀器A的名稱是_________,支管B的作用是_________;
②三頸燒瓶中發(fā)生的主要反應的化學方程式為:_________;
③步驟Ⅲ中洗滌CaO2·8H2O的液體X應選擇_________;
A.無水乙醇。
B.濃鹽酸。
C.CaCl2溶液。
④該反應常用冰水浴控制溫度在0℃左右,其可能的原因有:i.該反應是放熱反應,溫度低有利于提高CaO2·8H2O產(chǎn)率;ii._________。
(2)測定產(chǎn)品中CaO2含量的實驗步驟:
步驟一:準確稱取ag產(chǎn)品于有塞錐形瓶中,加入適量蒸餾水和過量的bgKI晶體,再滴入少量2mol·L-1的硫酸;充分反應。
步驟二:向上述錐形瓶中加入幾滴_________(作指示劑)。
步驟三:逐滴加入濃度為cmol·L-1的Na2S2O3溶液至反應完全,滴定至終點,記錄數(shù)據(jù),再重復上述操作2次,得出三次平均消耗Na2S2O3溶液的體積為VmL。
則產(chǎn)品中CaO2的質(zhì)量分數(shù)為_________(用含字母的代數(shù)式表示)。(已知:I2+2==2I-+)20、請利用下列裝置及試劑組裝一套裝置。其流程是,先制取純凈干燥的Cl2(不收集),后試驗干燥的Cl2和潮濕的Cl2有無漂白性。試回答:(各裝置位置未確定)
(1)燒瓶A中發(fā)生反應的化學方程式是_______________。
(2)E裝置的作用是_______________E裝置中發(fā)生反應化學方程式是_______________。實驗中若氯氣的流速為每分鐘2.24升,實驗持續(xù)5分鐘,則燒杯E中至少盛放2.5mol·L-1的氫氧化鈉溶液___mL。
(3)連接裝置時,B、C的前后順序是_______________。
(4)實驗室還可以用高錳酸鉀和濃鹽酸反應制取氯氣,反應的化學方程式如下:2KMnO4+16HCl(濃)==2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,該反應中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為____;21、乳酸亞鐵晶體[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O,相對分子質(zhì)量為288;易溶于水,是一種很好的補鐵劑,可由乳酸[CH3CH(OH)COOH]與FeCO3反應制得。
I.碳酸亞鐵的制備(裝置如圖所示)
(1)儀器C的名稱是____;實驗操作如下:打開kl、k2,加入適量稀硫酸,關(guān)閉kl,使反應進行一段時間,其目的是____。
(2)接下來關(guān)閉k2使儀器C中的制備反應發(fā)生,其反應的離子方程式為__。
Ⅱ.乳酸亞鐵的制備及鐵元素含量測定。
(3)儀器C中混合物經(jīng)過濾、洗滌得到FeCO3沉淀,檢驗其是否洗凈的方法是____。
向純凈FeCO3固體中加入足量乳酸溶液;在75℃下攪拌使之充分反應,經(jīng)過濾,在隔絕空氣的條件下,經(jīng)低溫蒸發(fā)等操作后,獲得乳酸亞鐵晶體。
(4)兩位同學分別用不同的方案進行鐵元素含量測定:
①甲同學通過KMnO4滴定法測定樣品中Fe2+的含量計算樣品純度。在操作均正確的前提下,所得純度總是大于l00%,其原因可能是___。
②乙同學經(jīng)查閱資料后改用碘量法測定鐵元素的含量計算樣品純度。稱取3.000g樣品,灼燒完全灰化,加足量鹽酸溶解,取所有可溶物配成l00mL溶液。吸取25.00rnL該溶液加入過量KI溶液充分反應,然后加入幾滴淀粉溶液,用0.100mol.L-1硫代硫酸鈉溶液滴定(已知:I2+2S2O32-=S4O62-+2I-),當溶液____,即為滴定終點;平行滴定3次,硫代硫酸鈉溶液的平均用量為23.80mL,則樣品純度為____%(保留1位小數(shù))。22、實驗室用乙醇;濃磷酸和溴化鈉反應來制備溴乙烷;其反應原理和實驗的裝置如下(反應需要加熱,圖中省去了加熱裝置):
H3PO4(濃)+NaBrNaH2PO4+HBr、CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O
有關(guān)數(shù)據(jù)見下表:。乙醇溴乙烷溴狀態(tài)無色液體無色液體深紅色液體密度g/mL0.791.443.1沸點/℃78.538.459
(1)A中放入沸石的作用是___。
(2)儀器B的名稱為___,B中進水口為___(填“a”或“b”)口。
(3)實驗中用滴液漏斗代替分液漏斗的優(yōu)點為:___。
(4)制取氫溴酸時,為什么不能用濃H2SO4代替濃磷酸?___(用化學方程式表示)。
(5)將C中的餾出液轉(zhuǎn)入三角燒瓶中,邊振蕩邊逐滴滴入濃H2SO4以除去水等雜質(zhì),滴加濃硫酸約1~2mL,使溶液明顯分層,再用分液漏斗分去硫酸層,將經(jīng)硫酸處理后的溴乙烷轉(zhuǎn)入蒸餾瓶,水浴加熱蒸餾,收集到35~40℃餾分約10.0g,從乙醇的角度考慮,本實驗所得溴乙烷的產(chǎn)率是___。評卷人得分四、原理綜合題(共1題,共10分)23、過渡元素銅的配合物在物質(zhì)制備;尖端技術(shù)、醫(yī)藥科學、催化反應、材料化學等領(lǐng)域有著廣泛的應用。請回答下列問題:
(1)科學家推測膽礬(CuSO4·5H2O)的結(jié)構(gòu)示意圖可簡單表示如下圖:
用配合物的形式表示膽礬的化學式為______;的空間構(gòu)型為______,其中硫原子的軌道雜化方式為______。
(2)Cu能與(SCN)2反應生成Cu(SCN)2。1mol(SCN)2中含有的π鍵數(shù)目為______;(SCN)2對應的酸有兩種,分別為硫氰酸和異硫氰酸其中異硫氰酸的沸點較高,原因是______。
(3)向硫酸銅溶液中,加入NaCl固體,溶液由藍色變?yōu)辄S綠色,則溶液中銅元素的主要存在形式是______(寫微粒符號);向上述溶液中繼續(xù)滴加濃氨水,先有藍色沉淀生成,繼續(xù)滴加濃氨水后,沉淀溶解,溶液變?yōu)樯钏{色。沉淀溶解的原因是______(用離子方程式表示)。
(4)Cu單獨與氨水、過氧化氫都不反應,但能與氨水和過氧化氫的混合溶液反應,發(fā)生的化學方程式為______。評卷人得分五、有機推斷題(共1題,共6分)24、G是一種治療心血管疾病的藥物;合成該藥物的一種路線如下。
已知:R1CH2BrR1CH=CHR2
完成下列填空:
(1)寫出①的反應類型_______。
(2)反應②所需的試劑和條件_______。
(3)B中含氧官能團的檢驗方法_______。
(4)寫出E的結(jié)構(gòu)簡式_______。
(5)寫出F→G的化學方程式_______。
(6)寫出滿足下列條件,C的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式_______。
①能發(fā)生銀鏡反應;②能發(fā)生水解反應;③含苯環(huán);④含有5個化學環(huán)境不同的H原子。
(7)設(shè)計一條以乙烯和乙醛為原料(其它無機試劑任選)制備聚2-丁烯()的合成路線_______。(合成路線常用的表達方式為:AB目標產(chǎn)物)參考答案一、選擇題(共5題,共10分)1、D【分析】【分析】
【詳解】
A.元素的非金屬性越強;其形成的氫化物中化學鍵鍵能就越大,該氫化物就越穩(wěn)定。由于元素的非金屬性:F>Cl,所以氫化物的穩(wěn)定性:HF>HCl,A錯誤;
B.白磷為正四面體分子;分子中4個P原子位于四面體的四個頂點上,所以分子中P—P間的鍵角是60°,B錯誤;
C.SO2溶于水形成的溶液能導電,是由于SO2與H2O反應產(chǎn)生H2SO3,H2SO3電離產(chǎn)生自由移動的離子,因此不能說SO2是電解質(zhì),而是H2SO3是電解質(zhì);C錯誤;
D.O原子核外電子排布是1s22s22p4,而N原子核外電子排布是1s22s22p3;由于N原子的最外層的2p上的3個電子分別位于3個軌道,處于半滿的穩(wěn)定狀態(tài),因此失去電子消耗能量比O大些,故第一電離能:N>O,D正確;
故合理選項是D。2、B【分析】【詳解】
A.不銹鋼是密度比鋁合金大的鐵合金;故A正確;
B.燒蝕層應采用熔沸點低易揮發(fā)的物質(zhì);不能采用耐高溫材料,故B錯誤;
C.航天器和助推器的重復使用可以大大降低發(fā)射成本;有利于提高航天器的商業(yè)化利潤,故C正確;
D.與發(fā)動機以有毒的二氧化氮與偏二甲肼為燃料相比;使用液氧和甲烷為燃料對環(huán)境污染相對比較小,更環(huán)保,故D正確;
故選B。3、B【分析】【分析】
【詳解】
A.根據(jù)題給流程圖分析可知,磷硅渣在濃硫酸“浸出”操作之后涉及的物質(zhì)中不含有硅元素且不與濃硫酸反應,則廢渣中一定含有選項A正確;
B.高溫條件下;硫酸鈣的結(jié)晶水容易失去,所以“除硫”的操作不能在高溫下進行,選項B錯誤;
C.根據(jù)反應前后的物質(zhì)可知,“除硫”的化學反應方程式為選項C正確;
D.進入循環(huán)的濾液中主要含有P、等元素,所以可以提高P、元素的利用率;選項D正確。
答案選B。4、B【分析】【詳解】
A.二氧化錳和濃鹽酸反應需要加熱;該裝置沒有加熱,所以不能產(chǎn)生氯氣,導致不能使石蕊試液先變紅后褪色,故A錯誤;
B.醋酸和碳酸鈣反應生成二氧化碳;二氧化碳和硅酸鈉反應生成不溶于水的硅酸,所以試管中溶液變渾濁,故B正確;
C.濃氨水和氫氧化鈉混合導致氨水分解生成氨氣;氨氣和氯化鋁反應生成氫氧化鋁,雖然氫氧化鋁是兩性氫氧化物,但氫氧化鋁不和氨水反應,所以試管中看到的現(xiàn)象是只生成白色沉淀,故C錯誤;
D.濃硫酸和亞硫酸鈉反應生成二氧化硫;二氧化硫有漂白性,但不能使酸堿指示劑褪色,所以試管中的現(xiàn)象是紫色變成紅色,故D錯誤;
答案選B。5、C【分析】【詳解】
A.球形冷凝管B從a口進水b口出水;冷凝回流效果好,故A正確;
B.可通過觀察D和E中氣泡產(chǎn)生速率控制通入A中的和的體積比;故B正確;
C.儀器C的作用為尾氣處理和防止外界水蒸氣進入反應體系;無水氯化鈣不能吸收該反應的尾氣,可用堿石灰,故C錯誤;
D.硫酰氯長期放置會分解生成和因分解產(chǎn)生的氯氣溶解在其中而發(fā)黃,故D正確;
故選C。
【點睛】
本題考查實驗制備方案,涉及對反應原理、裝置及操作的分析評價、儀器的識別、物質(zhì)的分離提純等,注意對物質(zhì)性質(zhì)信息的應用。二、填空題(共9題,共18分)6、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>③6.0×10-107、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,則反應的化學方程式為由圖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(nèi)對應的曲線為
(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)48、略
【分析】【分析】
(1)基態(tài)硼原子的電子排布式為1s22s22p1;電子位于1s;2s、2p三個能量不同的能級上;同周期元素,從左到右,第一電離能呈增大的趨勢,由于全充滿和半充滿的緣故,ⅡA族和ⅤA族元素第一電離能大于相鄰元素;
(2)由晶體硼熔點為1873K可知,晶體硼為熔沸點高、硬度大的原子晶體;在硼原子組成的正二十面體結(jié)構(gòu)中,每5個面共用一個頂點,每個面擁有這個頂點的每2個面共用一個B-B鍵,每個面擁有這個B-B鍵的
(3)a.由圖可知;立方相氮化硼中N原子和B原子之間只存在單鍵;
b.由圖可知;六方相氮化硼層間為分子間作用力,分子間作用力??;
c.由圖可知;立方相氮化硼為空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),屬于原子晶體;
d.非金屬元素之間易形成共價鍵;
(4)NH4BF4是由NH4+和BF4—構(gòu)成,NH4+中N原子和其中一個H原子之間存在配位鍵、BF4—中B原子和其中一個F原子之間存在一個配位鍵。
【詳解】
(1)基態(tài)硼原子的電子排布式為1s22s22p1;電子位于1s;2s、2p三個能量不同的能級上,則有3種不同能量的電子;同周期元素,從左到右,第一電離能呈增大的趨勢,由于全充滿和半充滿的緣故,ⅡA族和ⅤA族元素第一電離能大于相鄰元素,則介于硼元素與氮元素之間的有Be、C、O三種元素,故答案為:3;3;
(2)由晶體硼熔點為1873K可知,晶體硼為熔沸點高、硬度大的原子晶體;在硼原子組成的正二十面體結(jié)構(gòu)中,每5個面共用一個頂點,每個面擁有這個頂點的每個等邊三角形擁有的頂點為20個等邊三角形擁有的頂點為×20=12;每2個面共用一個B-B鍵,每個面擁有這個B-B鍵的每個等邊三角形占有的B-B鍵為20個等邊三角形擁有的B-B鍵為×20=30;故答案為:12;30;
(3)a.由圖可知;立方相氮化硼中N原子和B原子之間只存在單鍵,則立方相氮化硼中含有σ鍵,不存在π鍵,故錯誤;
b.由圖可知;六方相氮化硼層間為分子間作用力,分子間作用力小,導致其質(zhì)地軟,故正確;
c.由圖可知;立方相氮化硼為空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),屬于原子晶體,故錯誤;
d.非金屬元素之間易形成共價鍵;所以N原子和B原子之間存在共價鍵,故正確;
bd正確,故答案為:bd;
(4)NH4BF4是由NH4+和BF4—構(gòu)成,NH4+中N原子和其中一個H原子之間存在配位鍵、BF4—中B原子和其中一個F原子之間存在一個配位鍵,所以含有2個配位鍵,則1molNH4BF4含有2mol配位鍵,故答案為:2?!窘馕觥竣?3②.3③.原子晶體④.12⑤.30⑥.bd⑦.29、略
【分析】【分析】
2H2S(g)=S2(g)+2H2(g)ΔH4=170kJ·mol-1,該反應正方向為體積增大的反應,降低壓強,平衡會向正反應方向移動;則對于n(H2S):n(Ar)為4:1、1:1、1:4、1:9、1:19的H2S-Ar混合氣在圖中對應的曲線分別是a、b;c、d、e。
【詳解】
(1)由于正反應是體積增大的可逆反應,n(H2S):n(Ar)越小,H2S的分壓越小,相當于降低壓強,平衡向正反應方向移動,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對應的曲線是d;根據(jù)圖像可知n(H2S):n(Ar)=1:9反應進行到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,平衡向正反應方向進行,H2S平衡轉(zhuǎn)化率越高。
(2)d24.910、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(shù)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(jù),A項正確;
B.當ΔH-TΔS<0時;反應自發(fā)進行,由ΔH<0,ΔS<0,推出該反應低溫下自發(fā)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(shù)只受到溫度的影響,溫度不變,平衡常數(shù)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(zhuǎn)化率降低;
②相同溫度下,二氧化氮的轉(zhuǎn)化率在P點較高是因為使用了分子篩膜,將產(chǎn)物N2分離出來;降低了產(chǎn)物的濃度,使平衡正向進行,從而二氧化氮的轉(zhuǎn)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(tài),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(shù)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(shù)減?。?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(zhuǎn)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(tài)與已有線平齊)11、略
【分析】【分析】
由結(jié)構(gòu)簡式可知;分子中含-OH;-COOH、碳碳雙鍵,結(jié)合醇、羧酸、烯烴的性質(zhì)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(zhì)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∶212、略
【分析】【分析】
(1)托盤天平的平衡原理:稱量物質(zhì)量=砝碼質(zhì)量+游碼質(zhì)量;
(2)鎂在空氣中劇烈燃燒;放出大量的熱,發(fā)出耀眼的白光,生成白色固體氧化鎂;
(3)圖C表示銅和氧氣在加熱條件下生成黑色氧化銅;
(4)圖D表示加壓氣體體積縮??;
【詳解】
(1)稱量物質(zhì)量=砝碼質(zhì)量+游碼質(zhì)量;15=NaCl質(zhì)量+3,NaCl的實際質(zhì)量是15g-3g=12g;
(2)鎂在空氣中燃燒的現(xiàn)象是:放出大量的熱;發(fā)出耀眼的白光,生成白色固體;
(3)圖C的表達式為:銅+氧氣氧化銅;
(4)圖D表示加壓氣體體積縮小,實驗目的是驗證分子之間的存在間隙;【解析】12g放出大量的熱,發(fā)出耀眼的白光,生成白色固體銅+氧氣氧化銅驗證分子之間的存在間隙13、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)生反應的適宜條件是:酸性環(huán)境;為進一步探究該條件對反應速率的影響;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;導致高錳酸鉀溶液褪色,而氧氣不與高錳酸鉀溶液反應,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,如果沒有得到預期的實驗結(jié)果,那么除了資料中給的化學反應,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。【解析】分液漏斗KMnO4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14、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)生化學反應,使溶液呈黃色的微粒為Br2;若是發(fā)生化學反應,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+;則乙同學的判斷正確。
(3)根據(jù)上述推測說明發(fā)生反應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,反應的離子方程式為2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;因此答案是:Fe2+;2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-?!窘馕觥緽r2;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-三、實驗題(共8題,共16分)15、略
【分析】【分析】
由流程可知,混有K2SO4、MgSO4的KNO3固體溶解,配制成溶液,先加氫氧化鉀溶液,除去鎂離子,生成C含有氫氧化鎂沉淀,再加硝酸鋇溶液,除去硫酸根,生成硫酸鋇沉淀,再加碳酸鉀,除去多余的鋇離子,過濾除去沉淀得到濾液,在濾液中加入硝酸,除去多余的碳酸鉀和氫氧化鉀,硝酸易揮發(fā),加熱煮沸,制得純凈的KNO3溶液(E),加入鹽酸調(diào)節(jié)溶液的pH會引進Cl-;以此解答該題。
【詳解】
(1)由流程可知;操作①為(加水)溶解,配制成溶液,故答案為加水溶解;
(2)先加硝酸鋇;除去硫酸根,再加氫氧化鈉,除去鎂離子,再加碳酸鈉,除去多余的鋇離子,最后加硝酸,除去多余的碳酸鉀和氫氧化鉀;
先加氫氧化鉀;除去鎂離子,再加氯化鋇,除去硫酸根,再加碳酸鉀,除去多余的鋇離子,最后加硝酸,除去多余的碳酸鉀和氫氧化鉀;
先加入硝酸鋇,除去硫酸根,再加碳酸鉀,能把鈣離子和多余鋇離子除去,再加氫氧化鉀,除去鎂離子,最后加硝酸,除去多余的碳酸鉀和氫氧化鉀,故答案為Ba(NO3)2、K2CO3、KOH或KOH、Ba(NO3)2、K2CO3或Ba(NO3)2、KOH、K2CO3;
(3)加入過量硝酸鋇溶液除去硫酸根離子,檢驗硫酸根離子已除盡,,可靜止片刻在上層清液處,滴加一滴Ba(NO3)2溶液,不出現(xiàn)渾濁就說明硫酸根離子已經(jīng)除盡,故答案為取少許濾液,向其中加入稀鹽酸,再加少量BaCl2溶液,若不變渾濁,表明SO42-已除盡或取少許濾液,向其中加入少量Ba(NO3)2溶液,若不變渾濁,表明SO42-已除盡;
(4)不合理;理由是調(diào)節(jié)pH不能用鹽酸,而應該用硝酸,否則會引入Cl-?!窘馕觥考铀芙釨a(NO3)2、K2CO3、KOH[或KOH、Ba(NO3)2、K2CO3或Ba(NO3)2、KOH、K2CO3]取少許濾液,向其中加入稀鹽酸,再加少量BaCl2溶液,若不變渾濁,表明SO42-已除盡或取少許濾液,向其中加入少量Ba(NO3)2溶液,若不變渾濁,表明SO42-已除盡或其他合理答案不合理調(diào)節(jié)pH不能用鹽酸,而應該用硝酸,否則會引入Cl-16、略
【分析】【詳解】
(1)①根據(jù)儀器的結(jié)構(gòu)可知儀器X的名稱是分液漏斗;二氧化硫易溶于水;用濃硫酸含水量少,且能吸水,有利于二氧化硫的溢出;
②裝置C為安全瓶;防倒吸;
③裝置B中硫酸銅與二氧化硫生成產(chǎn)物Cu2SO3?CuSO3?2H2O的反應,銅元素化合價有降低到+1價,則二氧化硫中硫元素升價到+6價,則該離子方程式為:3Cu2++3SO2+6H2O=Cu2SO3?CuSO3?2H2O↓+8H++SO42-;
④由題可知,謝弗勒爾鹽受熱易分解,不能烘干是為了防止Cu2SO3?CuSO3?2H2O發(fā)生分解和被氧化;
(2)向NaHSO3溶液中加入NaClO溶液時,反應有I.NaHSO3和NaClO恰好反應:NaHSO3+NaClO=NaHSO4+NaCl;Ⅱ.NaClO不足:2NaHSO3+NaClO=Na2SO4+SO2↑+H2O+NaCl;Ⅲ.NaClO過量:NaHSO3+NaClO=Na2SO4+NaCl+HClO;
。序號實驗操作預期現(xiàn)象及結(jié)論①繼續(xù)向試管A中滴加溴水;充分振蕩.
若溶液褪色;結(jié)合步驟①,則Ⅱ成立;若溶液不褪色,結(jié)合步驟①,則Ⅰ成立。
②另取上述混合溶液于試管B中;滴加幾滴淀粉KI溶液,充分振蕩.
溶液變?yōu)樗{色;則Ⅲ成立.
(3)電離顯酸性,水解顯堿性,則測定pH即可,則設(shè)計實驗為常溫下,用pH試紙(或pH計)測定NaHS03溶液的pH,若pH<7,則Ka>Kb,若pH>7,則Ka<Kb。【解析】分液漏斗SO2易溶于水,用較濃的硫酸有利于SO2的逸出防止倒吸(或作安全瓶)3Cu2++3SO2+6H2O==Cu2SO3?CuSO3?2H2O↓+8H++SO42-防止Cu2SO3?CuSO3?2H2O發(fā)生分解和被氧化III或III溶液變?yōu)樗{色常溫下,用pH試紙(或pH計)測定NaHSO3溶液的pH,若PH<7,則Ka>Kb;若pH>7,則Kab17、略
【分析】(1)木炭與濃硝酸反應產(chǎn)生紅棕色氣體二氧化氮,同時碳被氧化生成二氧化碳,反應的化學方程式為:C+4HNO3(濃)CO2↑+4NO2↑+2H2O;(2)硝酸分解也能產(chǎn)生紅棕色NO2氣體,故紅棕色氣體不能作為木炭與濃硝酸反應的證據(jù);(3)加熱濃硝酸,硝酸上面的紅熱木炭能燃燒,并產(chǎn)生紅棕色氣體。故可能為:紅熱木炭直接和硝酸蒸氣反應;紅熱木炭使HNO3分解產(chǎn)生NO2,NO2可能具有助燃性,木炭燃燒;紅熱木炭使HNO3分解產(chǎn)生O2,木炭與O2反應燃燒;紅熱木炭使HNO3分解產(chǎn)生NO2和O2,共同影響木炭的燃燒;(4)①實驗方法:將紅熱的木炭伸入盛有NO2氣體的集氣瓶中;實驗現(xiàn)象:木炭在該氣體中持續(xù)燃燒,火焰迅速變亮,集氣瓶中氣體顏色變淺直至無色,產(chǎn)生的氣體能使澄清石灰水變渾濁,且遇空氣不變色。據(jù)此,反應的化學方程式為:2NO2+2CN2+2CO2;(5)根據(jù)設(shè)計實驗加熱硝酸溶液沸騰后;點燃ⅱ處酒精燈并加熱試管中部,很快看到大量紅棕色氣體產(chǎn)生,應該是加熱硝酸蒸氣或硝酸分子分解;光照一段時間,試管充滿硝酸蒸氣,再光照幾分鐘后看到看到液面上方出現(xiàn)紅棕色,溶液變黃,綜上得光照或加熱硝酸蒸氣(或硝酸分子)分解。
點睛:本題主要考查學生分析實驗和書寫化學方程式的能力,尤其是對實驗原理的分析要求較高,要求學生有較高的邏輯推理能力和扎實的實驗基本功,易錯點是(5)分析使硝酸成功分解的關(guān)鍵是光照或加熱硝酸蒸氣(或硝酸分子)分解?!窘馕觥緾+4HNO3(濃)CO2↑+4NO2↑+2H2O硝酸分解也能產(chǎn)生紅棕色NO2氣體紅熱木炭直接和硝酸蒸氣反應將紅熱的木炭伸入盛有NO2氣體的集氣瓶中2NO2+2CN2+2CO2光照或加熱硝酸蒸氣(或硝酸分子)分解18、略
【分析】【詳解】
(1)根據(jù)儀器的結(jié)構(gòu)和用途;甲圖中儀器1的名稱是三頸燒瓶;儀器2的構(gòu)造中有連通管,該構(gòu)造的作用是平衡氣壓,便于液體順利流下,故答案:三頸燒瓶;平衡氣壓,便于液體順利流下。
(2)乙圖是體系pH隨時間變化關(guān)系圖,隨反應的進行,pH降低,酸性增強,Cu2+將SO32-氧化,制備CuCl的離子方程式2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl↓+2H++SO42-,故答案:2Cu2++SO+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO+2H+。
(3)丙圖是產(chǎn)率隨pH變化關(guān)系圖,pH=3.5時CuCl產(chǎn)率最高,實驗過程中往往用CuSO4-Na2CO3混合溶液代替Na2SO3溶液,其中Na2CO3的作用是及時除去系統(tǒng)中反應生成的H+;并維持pH在3.5左右以保證較高產(chǎn)率。故答案:3.5。
(4)抽濾所采用裝置如丁圖所示;其中抽氣泵的作用是使吸濾瓶與安全瓶中的壓強減小,跟常規(guī)過濾相比,采用抽濾的優(yōu)點是可加快過濾速度;得到較干燥的沉淀(寫一條);
洗滌時;用“去氧水”作洗滌劑洗滌產(chǎn)品,作用是洗去晶體表面的雜質(zhì)離子,同時防止CuCl被氧化。故答案:過濾速度更快;防止產(chǎn)品氧化。
(5)氫氧化鉀會吸收二氧化碳,鹽酸揮發(fā)出的HCl會影響氧氣的吸收、二氧化碳的吸收,故C中盛放氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳,B中盛放保險粉(Na2S2O4)和KOH的混合溶液吸收氧氣,A中盛放CuCl的鹽酸溶液吸收CO,D測定氮氣的體積,裝置的連接順序應為C→B→A→D;用D裝置測N2含量,讀數(shù)時應注意溫度降到常溫,上下調(diào)節(jié)量氣管至左右液面相平,讀數(shù)時視線與凹液面的最低處相切。故答案:C→B→A;溫度降至常溫(或上下調(diào)節(jié)量氣管至左右液體相平;或讀數(shù)時視線與液體凹點相平)?!窘馕觥咳i(燒)瓶平衡氣壓,便于液體順利流下2Cu2++SO+2Cl-+H2O=2CuC↓+SO+2H+3.5過濾速度更快防止產(chǎn)品氧化C→B→A溫度降至常溫(或上下調(diào)節(jié)量氣管至左右液體相平;或讀數(shù)時視線與液體凹點相平)19、略
【分析】【分析】
(1)①根據(jù)裝置圖判斷儀器A的名稱;支管B能平衡氣壓;
②三頸燒瓶中CaCl2、H2O2、氨水反應生成CaO2?8H2O;
③根據(jù)過氧化鈣;易溶于酸,難溶于水;乙醇等溶劑分析;
④根據(jù)H2O2易分解回答;
(2)根據(jù)碘遇淀粉變藍色選擇指示劑;根據(jù)CaO2+4H++2I-═Ca2++2H2O+I2,I2+2===2I-+得關(guān)系式:CaO2~I2~2S2O32-;根據(jù)關(guān)系式計算過氧化鈣百分含量。
【詳解】
(1)①根據(jù)裝置圖,儀器A的名稱是球形干燥管;支管B能平衡氣壓,使6%的H2O2溶液和氨水能順利流入三口燒瓶;
②三頸燒瓶中CaCl2、H2O2、氨水反應生成CaO2?8H2O,反應方程式是CaCl2+H2O2+2NH3?H2O+6H2O═CaO2?8H2O↓+2NH4Cl;
③過氧化鈣,易溶于酸,難溶于水、乙醇等溶劑,所以最好用無水乙醇洗滌CaO2·8H2O;選A;
④常用冰水浴控制溫度在0℃左右,其可能的原因為:i.該反應是放熱反應,溫度低有利于提高CaO2·8H2O產(chǎn)率;ii.溫度低可減少過氧化氫的分解;提高過氧化氫的利用率;
根據(jù)關(guān)系式CaO2~I2~2S2O32-,可知CaO2的物質(zhì)的量是mol;CaO2的質(zhì)量分數(shù)為
【點睛】
本題考查實驗方案的設(shè)計、物質(zhì)組成及含量測定計算,明確實驗目的和實驗原理為解答關(guān)鍵,注意掌握性質(zhì)實驗方案設(shè)計的與評價原則,明確探究物質(zhì)組成及含量測定的方法?!窘馕觥壳蛐胃稍锕苣芷胶鈿鈮?,平衡氣壓,便于恒壓滴液漏斗中的液體能夠順利滴下CaCl2+H2O2+2NH3?H2O+6H2O═CaO2?8H2O↓+2NH4ClA溫度低可減少過氧化氫的分解,提高過氧化氫的利用率淀粉溶液20、略
【分析】【詳解】
(1)燒瓶中濃鹽酸與二氧化錳在加熱條件下反應生成氯氣、氯化錳和水,方程式:MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)氯氣有毒;污染環(huán)境,所以不能直接排空;E裝置的作用是:吸收多余的氯氣;
氯氣能和氫氧化鈉反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水,所以可用氫氧化鈉溶液吸收多余的氯氣;E裝置中發(fā)生反應化學方程式是:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O;
實驗中若氯氣的流速為每分鐘2.24升,實驗持續(xù)5分鐘,n(Cl2)==0.5mol;
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
0.5mol1mol
V(NaOH)==0.4L
則燒杯E中至少盛放2.5mol·L-1的氫氧化鈉溶液400mL。
(3)實驗裝置的連接順序為:發(fā)生裝置→除雜裝置→性質(zhì)檢驗裝置→尾氣處理裝置;因為收集的是氣體,所以除雜裝置中長導管進氣,短導管出氣;因為飽和食鹽水中有水,濃硫酸有吸水性,所以先連接飽和食鹽水裝置后連接濃硫酸裝置;實驗干燥的Cl2和潮濕的Cl2有無漂白性,因為濕潤的有色布條有水分,所以D裝置先連接C后連接B,順序為a→i→j→g→f→e→d→b→c→h;
連接裝置時;B;C的前后順序是:先連接C后連接B。
(4)實驗室還可以用高錳酸鉀和濃鹽酸反應制取氯氣,2KMnO4+16HCl(濃)==2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,該反應中氧化劑為KMnO4;還原劑是HCl,每16molHCl參加反應,還原劑只有10mol,氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為2:10=1:5。
【點睛】
本題考查了氯氣的實驗室制備和氯氣性質(zhì)的檢驗,明確氣體制備原理及各裝置作用是解題關(guān)鍵,側(cè)重考查學生分析問題、解決問題的能力,易錯點(4)還原劑是HCl,每16molHCl參加反應,還原劑只有10mol。【解析】MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O吸收多余的氯氣Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O400mL先連接C后連接B1:521、略
【分析】【分析】
I.亞鐵離子容易被氧氣氧化,制備過程中應在無氧環(huán)境中進行,F(xiàn)e與稀硫酸反應制備硫酸亞鐵,利用Fe與稀硫酸反應生成的氫氣排盡裝置中的空氣;關(guān)閉K2,B中生成氫氣,使B裝置中氣壓增大,將B裝置中的硫酸亞鐵溶液壓入C中。C裝置中硫酸亞鐵和NH4HCO3發(fā)生反應產(chǎn)生FeCO3沉淀。
Ⅱ.(3)FeCO3是從含有SO42-的溶液中過濾出來的,可通過檢驗最后一次洗滌液是否含有SO42-判斷。
(4)①乳酸和亞鐵離子都可被酸性高錳酸鉀氧化;
②滴定終點時,I2完全被硫代硫酸鈉還原;根據(jù)已知反應可得關(guān)系式2Fe3+~~I2~~2S2O32-計算樣品純度。
【詳解】
I.(1)由儀器圖形可知C為三頸燒瓶;打開kl、k2,加入適量稀硫酸,F(xiàn)e與稀硫酸反應制備硫酸亞鐵,且用B中產(chǎn)生的H2排盡裝置內(nèi)的空氣;防止二價鐵被氧化;
(2)待裝置內(nèi)空氣排出后,再關(guān)閉k2,反應產(chǎn)生的氫氣使裝置內(nèi)的氣體壓強增大,可將B中生成的硫酸亞鐵溶液排到裝置C中,發(fā)生反應生成碳酸亞鐵,同時生成二氧化碳,反應的離子方程式為Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O;
(3)FeCO3是從含有SO42-的溶液中過濾出來的,可通過檢驗最后一次洗滌液是否含有SO42-判斷。方法是:取最后一次水洗液于試管中,加入過量稀鹽酸酸化,滴加一定量的BaCl2溶液,若無白色渾濁出現(xiàn),則表明洗滌液中不存在SO42-,即可判斷FeCO3沉淀洗滌干凈;
Ⅱ.(4)①乳酸根中含有羥基,可以被酸性高錳酸鉀溶液氧化,F(xiàn)e2+也可以被氧化,因此二者反應都消耗KMnO4溶液;導致消耗高錳酸鉀的量增大,使計算所得乳酸亞鐵的質(zhì)量偏大,產(chǎn)品中乳酸亞鐵的質(zhì)量分數(shù)會大于100%;
②I2遇淀粉溶液顯藍色,滴加硫代硫酸鈉溶液,I2與Na2S2O3發(fā)生了氧化還原反應,當藍色剛好褪去且半分鐘不恢復,即可判斷為滴定終點;23.80mL0.1000mol/L硫代硫酸鈉溶液中硫代硫酸鈉的物質(zhì)的量為n(Na2S2O3)=0.02380L×0.100mol/L=2.38×10-3mol,根據(jù)關(guān)系式2Fe2+~2Fe3+~I2~2S2O32-,可知樣品中CH3CH(OH)COO]2Fe?
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