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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年冀教版拓展型課程化學(xué)下冊月考試卷484考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共5題,共10分)1、設(shè)NA表示阿伏伽德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是A.常溫下,pH=13的Ba(OH)2溶液中含有OH-的數(shù)目為0.1NAB.常溫下,2L0.1mol·L-1FeCl3溶液中,F(xiàn)e3+的數(shù)目為0.2NAC.常溫下,1LpH=2的硫酸溶液中由水電離出的H+的數(shù)目為10-12NAD.常溫下,將0.1molCl2溶于水,溶液中的HClO分子數(shù)為0.1NA2、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(fù)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、用制溴苯的廢催化劑(主要含F(xiàn)eBr3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(yīng)實驗?zāi)康牡氖恰?/p>
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(fā)至干,可得無水FeCl34、實驗室模擬制備亞硝酰硫酸(NOSO4H)的反應(yīng)裝置如圖所示;下列關(guān)于實驗操作或敘述錯誤的是。
已知:①亞硝酰硫酸為棱形結(jié)晶;溶于硫酸,遇水易分解。
②反應(yīng)原理為:SO2+HNO3===SO3+HNO2、SO3+HNO2=NOSO4HA.濃硝酸與濃硫酸混合時,是將濃硫酸慢慢滴加到濃硝酸中,邊加邊攪拌B.裝置B和D中的濃硫酸的作用是防止水蒸氣進入C導(dǎo)致亞硝酰硫酸分解C.冷水的溫度控制在20℃左右,太低反應(yīng)速率太慢;太高硝酸易分解,SO2逸出D.實驗時用98%的濃硫酸代替70%的H2SO4產(chǎn)生SO2速率更快5、下列氣體不能用排水法收集的是A.O2B.H2C.NH3D.NO評卷人得分二、填空題(共7題,共14分)6、根據(jù)所學(xué)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(xué)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(biāo)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、水豐富而獨特的性質(zhì)與其結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。
(1)對于水分子中的共價鍵,依據(jù)原子軌道重疊的方式判斷,屬于_________鍵;依據(jù)O與H的電負性判斷,屬于_________共價鍵。
(2)水分子中,氧原子的價層電子對數(shù)為_________,雜化軌道類型為_________。
(3)下列事實可用“水分子間存在氫鍵”解釋的是_________(填字母序號)。
a.常壓下;4℃時水的密度最大。
b.水的沸點比硫化氫的沸點高160℃
c.水的熱穩(wěn)定性比硫化氫強。
(4)水是優(yōu)良的溶劑,常溫常壓下極易溶于水,從微粒間相互作用的角度分析原因:_________(寫出兩條)。
(5)酸溶于水可形成的電子式為_________;由于成鍵電子對和孤電子對之間的斥力不同,會對微粒的空間結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響,如中H-N-H的鍵角大于中H-O-H的鍵角,據(jù)此判斷和的鍵角大?。篲_______(填“>”或“<”)。8、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(yīng):2H2S(g)=S2(g)+2H2(g)ΔH4=170kJ·mol-1,在1373K、100kPa反應(yīng)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(yīng)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(yīng)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。9、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(xué)反應(yīng)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(yīng)Ⅰ;若壓強不變,能說明反應(yīng)Ⅰ達到平衡狀態(tài)。
B反應(yīng)ⅡΔH<0;ΔS<0;該反應(yīng)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(yīng)Ⅲ的平衡向正向移動,平衡常數(shù)增大。
D上述反應(yīng)達到平衡后;升溫,三個反應(yīng)的逆反應(yīng)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(yīng),反應(yīng)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(yīng)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(yīng)速率的變化曲線_______。
10、亞氯酸鈉(NaClO2)是一種重要的殺菌消毒劑;同時也是對煙氣進行脫硫;脫硝的吸收劑。
Ⅰ.以氯酸鈉(NaClO3)為原料制備NaClO2粗品的工藝流程如下圖所示:
已知:
i.純ClO2易分解爆炸,空氣中ClO2的體積分數(shù)在10%以下比較安全;
ii.NaClO2在堿性溶液中穩(wěn)定存在;在酸性溶液中迅速分解;
iii.NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時析出NaClO2?3H2O,等于或高于38℃時析出NaClO2晶體,高于60℃時分解成NaClO3和NaCl。
(1)試劑A應(yīng)選擇_________。(填字母)
a.SO2b.濃硝酸c.KMnO4
(2)反應(yīng)②的離子方程式為_________。
(3)已知壓強越大,物質(zhì)的沸點越高。反應(yīng)②結(jié)束后采用“減壓蒸發(fā)”操作的原因是________。
(4)下列關(guān)于上述流程的說法中,合理的是_________。(填字母)
a.反應(yīng)①進行過程中應(yīng)持續(xù)鼓入空氣。
b.反應(yīng)①后得到的母液中;溶質(zhì)的主要成分是NaCl
c.反應(yīng)②中NaOH溶液應(yīng)過量。
d.冷卻結(jié)晶時溫度選擇38℃,過濾后進行溫水洗滌,然后在低于60℃下進行干燥,得到粗產(chǎn)品NaClO2
Ⅱ.采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時對煙氣進行脫硫;脫硝。
(5)在鼓泡反應(yīng)器中通入含有SO2和NO的煙氣,反應(yīng)溫度為323K,NaClO2溶液濃度為5×10?3mol/L。反應(yīng)一段時間后溶液中離子濃度的分析結(jié)果如下表:。離子SO42?SO32?NO3?NO2?Cl?c/(mol/L)8.35×10?46.87×10?61.5×10?41.2×10?53.4×10?3
①寫出NaClO2溶液脫硝過程中主要反應(yīng)的離子方程式_________。
②由實驗結(jié)果可知,脫硫反應(yīng)速率_________(填“大于”或“小于”)脫硝反應(yīng)速率。除SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同外,還可能存在的原因是_________。(答出兩條即可)11、實驗室模擬工業(yè)生產(chǎn)食品香精菠蘿酯()的簡易流程如下:
有關(guān)物質(zhì)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(yīng)室I中反應(yīng)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(yīng)室I中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)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(xué)方程式表示)。12、某化學(xué)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(yīng)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(xué)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(yīng)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(yīng)的適宜條件是__________。為進一步探究該條件對反應(yīng)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(xué)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(yīng)___________________________________(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:___________________________________。評卷人得分三、工業(yè)流程題(共9題,共18分)13、銦(In)是一種稀散金屬,常與其他金屬礦石伴生,回收氧化鋅煙塵(主要成分是ZnO,還含少量PbO、FeS、等)中的金屬銦的工藝流程如下:
已知:室溫下,金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如表所示。金屬離子開始沉淀pH(離子濃度為時)1.363完全沉淀pH2.784.3
回答下列問題:
(1)In為49號元素,常以+3價形式存在于化合物中,基態(tài)In原子的價電子排布式為_______。
(2)“中性浸出”的過程為:先加入稀硫酸和適量氧化劑氧化酸浸氧化鋅煙塵;反應(yīng)結(jié)束前半個小時加入CaO調(diào)整pH=5.0~5.2。
①與稀反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。
②氧化酸浸過程中,中的硫元素被氧化為該反應(yīng)的離子方程式為_______。
③氧化劑用量對中性浸出效果的影響如圖所示。最佳氧化劑用量為_______。
④“中浸渣”的主要成分為_______(填化學(xué)式)。
(3)萃取時,發(fā)生反應(yīng)代表有機萃取劑。
①反萃取時,宜選用的試劑X為_______。
②實驗室進行萃取和反萃取時,均需要使用的玻璃儀器有_______。
(4)“置換”后的濾液可返回_______(填“濾液1”或“濾液2”)中利用。
(5)“置換”時鋅粉的利用率為99.5%,若想獲得6.9kg海綿銦,需要使用鋅粉_______kg(保留兩位小數(shù))。14、將少量氯水加入到NaI溶液中”的學(xué)生實驗產(chǎn)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(yīng)②2I?+2Cu2++SO32?+H2O=2CuI↓+SO42?+2H+
回答下列問題:
(1)產(chǎn)生含碘廢液的離子方程式為____________________________________。
(2)①中I2與Na2SO3溶液反應(yīng)的離子方程為_________________________________。
(3)③中CuI發(fā)生了_____(填“氧化”或“還原”)反應(yīng),當(dāng)有95.5gCuI參與反應(yīng),電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目為_______________,若還原產(chǎn)物只有NO2,寫出該反應(yīng)的化學(xué)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(zhì)的量之比為3:8,則化合物B的化學(xué)式為____________。
(5)反應(yīng)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(xué)方程式為_____________________________________________。15、H5IO6(正高碘酸)是用于光度法測定苯肼的試劑。工業(yè)上用NaIO3制備H5IO6的流程如圖:
(1)“反應(yīng)Ⅰ”可在如圖所示的裝置中進行。該反應(yīng)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(yīng)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(xué)式)。
(4)工業(yè)上為降低成本,減少對環(huán)境的污染,整個流程需要控制加入Cl2和AgNO3的物質(zhì)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(yīng)的化學(xué)方程式為___。16、我國青海查爾汗鹽湖蘊藏豐富的鹽業(yè)資源。經(jīng)分析知道,該湖水中含有高濃度的Na+、K+、Mg2+及Cl-等。利用鹽湖水可得到某些物質(zhì)。其主要工業(yè)流程如下:
請根據(jù)上述流程;回答下列問題:
(1)利用湖水得到晶體(A)的方法是_________結(jié)晶法(填“降溫”或“蒸發(fā)”)。
(2)操作Ⅰ的名稱為___________,此操作適用于分離__________________。
(3)本流程中分別采用條件1和條件2獲得不同晶體,所依據(jù)的物理量是__________。
a.摩爾質(zhì)量b.溶解度c.溶解性d.熔沸點。
(4)檢驗鉀肥中是否含有Na+的實驗方法是___________,若含有Na+,能觀察到的現(xiàn)象是___________。若需得到高純度的鉀肥,可以采用的提純方法為_________。
(5)水氯鎂石的化學(xué)式可表示為MgCl2·xH2O;若通過實驗確定x,其實驗步驟設(shè)計為:
①先稱坩堝質(zhì)量、再稱_________________質(zhì)量;
②高溫充分灼燒;
③____________;
④再稱量;
⑤____________操作。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算χ時;所需的化學(xué)方程式為:
MgCl2·xH2O________+________+_________。17、央視網(wǎng)2019年6月17日報道;針對近年來青蒿素在全球部分地區(qū)出現(xiàn)的“抗藥性”難題,我國著名藥學(xué)家;諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎獲得者屠呦呦及其團隊,經(jīng)過多年攻堅,提出應(yīng)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(chǔ),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(wěn)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℃。回答下列問題:
(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(yōu)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(biāo)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(jié)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(biāo)號)具有相似的性質(zhì)。
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(zhì)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(chǎn)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(zhì)量為______g。18、已知某工業(yè)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(xué)式)
(3)步驟3中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___。
(4)步驟4中涉及的操作是:蒸發(fā)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(yīng)的離子方程式___。19、某同學(xué)在實驗室以α-呋喃甲醛()為原料制備α-呋喃甲醇()和α-呋喃甲酸();過程如下:
相關(guān)物質(zhì)性質(zhì)如下表:。物質(zhì)α-呋喃甲醛α-呋喃甲醇α-呋喃甲酸乙醚常溫性狀無色或淺黃色液體無色透明液體白色針狀固體無色透明液體熔、沸點/℃-36.5
161.7-31
171131
230-232-116.3
34.6相對分子量969811274溶解性微溶于水,易溶于乙醇、乙醚、丙酮、氯仿、苯溶于水、可混溶于乙醇、乙醚、苯、氯仿水溶性:36g/L(20℃)微溶于水
回答下列問題:
(1)步驟①所用裝置(夾持儀器已省略)如圖,盛放NaOH溶液的儀器名稱為_____________。
(2)步驟②中操作I是_____________,步驟③中操作II是_____________,操作II前需要向乙醚混合液中加入無水MgSO4,其目的是_________________________________________。
(3)向水層中加入濃鹽酸,反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________________。
(4)步驟④操作III包括_____________;過濾、洗滌、干燥。
(5)本實驗呋喃甲酸的產(chǎn)率為_____________%(保留三位有效數(shù)字),進一步提純α-呋喃甲酸,若重結(jié)晶時加入過多的蒸餾水,則會導(dǎo)致α-呋喃甲酸的產(chǎn)率_____________(填“偏低”“偏高”或“不影響”)。20、硝酸鋁廣泛應(yīng)用在顯像管生產(chǎn);稀土的提煉等,工業(yè)上具體流程如下:
已知:①硝酸鋁白色透明結(jié)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(yīng)的還原產(chǎn)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(yè)生產(chǎn)角度考慮稀硝酸的最佳濃度范圍為________mol·L-1。反應(yīng)2中的離子方程式____________。
(2)下列說法合理的是________。
A反應(yīng)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(fā),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(yīng),除了生成Al(NO3)3,其它產(chǎn)物都是酸性氣體,有關(guān)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(jié)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(yè)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(yīng)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(yōu)點是_____________
(4)產(chǎn)品純度測定:取產(chǎn)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(yīng)完全,最后加入指示劑,用物質(zhì)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(chǎn)品的純度為_____%(精確到小數(shù)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、計算題(共3題,共6分)22、(1)若t=25℃時,Kw=___________,若t=100℃時,Kw=1.0×10-12,則100℃時0.05mol?L-1Ba(OH)2溶液的pH=___________。
(2)已知25℃時,0.1L0.1mol?L-1的Na2A溶液的pH=11,用離子方程式表示其原因為___________。
(3)pH相等的NaOH溶液與CH3COONa溶液,分別加熱到相同的溫度后CH3COONa溶液的pH___________NaOH溶液的pH(填“>”“=”或“<”)。
(4)室溫下,pH=2的H2SO4溶液、pH=12的NaOH溶液、pH=12的Na2CO3溶液,水電離出的c(H+)之比為___________。
(5)相同物質(zhì)的量濃度的①NH4HSO4、②NH4HCO3、③NH4Cl三種溶液,pH值從大到小的順序為___________(用數(shù)字標(biāo)號填空,下同);相同溫度下,NH濃度相等的上述三種溶液,物質(zhì)的量濃度從大到小的順序為___________。
(6)含有Cr2O的廢水毒性較大。某工廠酸性廢水中含5.0×10-3mol?L-1的Cr2O可先向廢水中加入綠礬(FeSO4·7H2O);攪拌后撒入生石灰處理。
①寫出加入綠礬的離子方程式___________。
②若處理后的廢水中殘留的c(Fe3+)=4.0×10-13mol?L-1,則殘留的Cr3+的濃度_______________mol?L-1(已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-33)。23、制備氮化鎂的裝置示意圖:
回答下列問題:
(1)填寫下列儀器名稱:的名稱是_________。
(2)寫出中和反應(yīng)制備氮氣的離子反應(yīng)方程式__________。
(3)的作用是_____,是否可以把和的位置對調(diào)并說明理由_________。
(4)寫出中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式___________。
(5)請用化學(xué)方法檢驗產(chǎn)物中是否含有未反應(yīng)的鎂,寫出實驗操作、現(xiàn)象、結(jié)論_________。24、某研究性學(xué)習(xí)小組類比鎂在二氧化碳中的燃燒反應(yīng),認為鈉和二氧化碳也可以發(fā)生反應(yīng),他們對鈉在CO2氣體中燃燒進行了下列實驗:
(1)若用下圖裝置制備CO2,則發(fā)生裝置中反應(yīng)的離子方程式為_________。
(2)將制得的CO2凈化、干燥后由a口緩緩?fù)ㄈ胂聢D裝置,待裝置中的空氣排凈后點燃酒精燈,觀察到玻璃直管中的鈉燃燒,火焰為黃色。待冷卻后,管壁附有黑色顆粒和白色物質(zhì)。
①能說明裝置中空氣已經(jīng)排凈的現(xiàn)象是_________。
②若未排盡空氣就開始加熱,則可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式主要為_________。
(3)若鈉著火,可以選用的滅火物質(zhì)是_________。
A.水B.泡沫滅火劑C.干沙土D.二氧化碳。
(4)該小組同學(xué)對管壁的白色物質(zhì)的成分進行討論并提出假設(shè):
Ⅰ.白色物質(zhì)可能是Na2O;Ⅱ.白色物質(zhì)可能是Na2CO3;Ⅲ.白色物質(zhì)還可能是_________。
(5)為確定該白色物質(zhì)的成分,該小組進行了如下實驗:。實驗步驟實驗現(xiàn)象①取少量白色物質(zhì)于試管中,加入適量水,振蕩,樣品全部溶于水,向其中加過量的CaCl2溶液出現(xiàn)白色沉淀②靜置片刻,取上層清液于試管中,滴加無色酚酞試液無明顯現(xiàn)象
①通過對上述實驗的分析,你認為上述三個假設(shè)中,___成立(填序號)。
②由實驗得出:鈉在CO2中燃燒的化學(xué)方程式為_____;每生成1mol氧化產(chǎn)物,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為____。
(6)在實驗(2)中還可能產(chǎn)生另一種尾氣,該氣體為________;處理該尾氣的方法為_____。評卷人得分五、元素或物質(zhì)推斷題(共1題,共5分)25、某白色固體甲常用于織物的漂白;也能將污水中的某些重金屬離子還原為單質(zhì)除去。為研究其組成,某小組同學(xué)進行了如下實驗。
又知;甲的焰色為黃色,鹽丙和丁的組成元素和甲相同,乙能使品紅溶液褪色,①處氣體體積在充分加熱揮發(fā)后經(jīng)干燥測定。
(1)甲中所含陽離子的電子式為___________,甲的化學(xué)式___________。
(2)寫出①中產(chǎn)生黃色沉淀的反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式___________。
(3)甲的溶液還可用作分析化學(xué)中的吸氧劑,假設(shè)其溶液與少量氧氣反應(yīng)產(chǎn)生等物質(zhì)的量的兩種酸式鹽,試寫出該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式___________。
(4)下列物質(zhì)中可能在溶液中與甲反應(yīng)的是___________。A.NaIB.C.D.NaOH評卷人得分六、原理綜合題(共3題,共15分)26、利用空氣氧化NO;成本低廉,很具有研究價值?;卮鹣铝袉栴}:
(1)NO氧化反應(yīng)機理可能涉及如下過程:
Ⅰ.(快反應(yīng))
Ⅱ.(慢反應(yīng))
Ⅲ.(快反應(yīng))
上述反應(yīng)_______(填序號)決定NO的氧化反應(yīng)速率;已知則反應(yīng)的_______(用a、b、c的代數(shù)式表示,a、b;c均為正值)。
(2)已知反應(yīng)Ⅰ:v正=k1·c2(NO),v逆=k2·c[(NO)2],k1、k2為速率常數(shù),僅受溫度影響。下列敘述錯誤的是_______(填字母)。
A.反應(yīng)Ⅰ達到平衡狀態(tài),可推知
B.反應(yīng)Ⅱ的活化能低于反應(yīng)Ⅰ的活化能。
C.增大NO的濃度,增大;升高溫度,增大。
(3)一定條件下,將和按物質(zhì)的量之比2:1充入反應(yīng)容器,發(fā)生反應(yīng):其他條件相同時,分別測得NO的平衡轉(zhuǎn)化率在不同壓強(P1、P2)下隨溫度變化的曲線如圖所示。
①_______(填“>”“<”或“=”)
②400℃、條件下,O2的平衡轉(zhuǎn)化率為_______%。
③700℃、p2條件下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=_______(以分壓表示;分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))。
(4)恒容條件下,為提高NO轉(zhuǎn)化為NO2的平衡轉(zhuǎn)化率可采取的措施為_______(任寫一種)。27、氮是地球上含量較豐富的一種元素;氮的化合物在工業(yè)生產(chǎn)和生活中有重要的作用。
(1)四氧化二氮是火箭推進器的燃料,它與二氧化氮可以相互轉(zhuǎn)化。一定條件下,密閉容器內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng):△H>0;達到平衡時,當(dāng)分別改變下列某一條件,回答:
①達到平衡時,升高溫度,平衡將______移動(填“正向”;“逆向”或“不”)。
②達到平衡時,保持體積不變充入Ar氣時,平衡將______移動(填“正向”;“逆向”或“不”)。
③達到平衡時,保持容器容積不變,再通入一定量N2O4,達到平衡時NO2的百分含量______(填“增大”;“減小”或“不變”)。
(2)消除汽車尾氣污染物中NO的反應(yīng)平衡常數(shù)表達式為:
已知:
寫出此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式______,該反應(yīng)______(填“高溫”或“低溫”)能自發(fā)進行。
(3)在催化劑作用下,H2可以還原NO消除污染,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:將2molNO和1molH2充入一個1L恒容的密閉容器中,經(jīng)相同時間測得混合氣體N2的體積分數(shù)與溫度的關(guān)系如圖所示。則低于900K時,N2的體積分數(shù)______(填“是”或“不是”)對應(yīng)溫度下平衡時的體積分數(shù),原因是______。高于900K時,N2的體積分數(shù)降低的可能原因是______(任寫一點)。
(4)氨氣是生產(chǎn)氮肥的主要原料,一定溫度下,在體積為1L的密閉容器中充入1molN2和2molH2合成氨反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時,測得N2的轉(zhuǎn)化率為25%,則達平衡時該反應(yīng)的中衡常數(shù)K=______(列出計算式)。28、研究二氧化硫;氮氧化物等大氣污染物的治理具有重要意義;請回答下列問題:
I.為減少SO2的排放;將煤轉(zhuǎn)化為清潔氣體燃料。已知:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-483.6kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO(g)ΔH=-110.4kJ·mol-1
(1)寫出焦炭與水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_________________________。
(2)洗滌含SO2的煙氣,含以下物質(zhì)的溶液可作洗滌劑的是____________________。
A.NaHSO3B.NaHCO3C.BaCl2D.FeCl3
II.NOx是汽車尾氣中的主要污染物之一。
(3)汽車尾氣中生成NO的反應(yīng)為:N2(g)+O2(g)?2NO(g)ΔH>0
①T℃時,2L密閉氣缸中充入4molN2和1molO2發(fā)生反應(yīng),5min后達平衡,測得NO為1mol。計算該溫度下,N2的平均反應(yīng)速率v(N2)=_______________,反應(yīng)的平衡常數(shù)K=____________。
②如圖曲線a表示該反應(yīng)在溫度T℃下N2的物質(zhì)的量隨時間的變化,曲線b表示該反應(yīng)在某一起始條件改變時N2的物質(zhì)的量隨時間的變化,則改變的條件可能是____________(寫出一條即可)III.汽車燃油不完全燃燒時會產(chǎn)生CO。
(4)有人設(shè)想按2CO(g)=2C(s)+O2(g)反應(yīng)除去CO,但事實上該反應(yīng)在任何溫度下都不能實現(xiàn),由此判斷該反應(yīng)的ΔH_______0。(填寫“>”;“<”或者“=”)
(5)在汽車尾氣系統(tǒng)中安裝催化轉(zhuǎn)化器可降低尾氣中污染物的排放,其反應(yīng)為:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。已知該反應(yīng)在570K時的平衡常數(shù)的數(shù)值為1×1059,但反應(yīng)速率極慢。為了提高尾氣的凈化效率在實際操作中最可行的措施是_____。
A.升高溫度B.增大壓強C.使用高效催化劑參考答案一、選擇題(共5題,共10分)1、C【分析】【詳解】
A.氫氧根離子的濃度為0.1沒有說明體積,數(shù)目不確定,A項錯誤;
B.Fe3+會發(fā)生水解,數(shù)目小于0.2NA;B項錯誤;
C.1LpH=2的溶液中,水電離出氫氧根的濃度為水電離出的H+的數(shù)目等于水電離出氫氧根離子數(shù)目,為10-12NA;C項正確;
D.氯氣與水反應(yīng)的方程式為為可逆反應(yīng),HClO分子數(shù)小于0.1NA;D項錯誤;
故選C。
【點睛】
注意酸堿抑制水的電離,水電離出的H+與OH-始終相等。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(yīng)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(fù)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、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(yīng),無法制取得到氯氣,選項A錯誤;B、用氯氣氧化溴離子時,導(dǎo)氣管應(yīng)該采用“長進短出”原則,所以該裝置錯誤,不能實現(xiàn)實驗?zāi)康模x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(yīng)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(xué)實驗方案評價,涉及物質(zhì)制備、實驗操作等知識點,明確實驗原理、物質(zhì)性質(zhì)、實驗操作規(guī)范是解本題的關(guān)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(yīng)在氯化氫氛圍中加熱蒸干氯化鐵溶液。4、D【分析】【詳解】
A.濃硝酸與濃硫酸混合時;如果將濃硝酸注入濃硫酸中,容易發(fā)生液滴四濺,故濃硝酸與濃硫酸混合時,是將濃硫酸慢慢滴加到濃硝酸中,并且邊加邊攪拌,攪拌的目的是及時散熱,防止局部過熱,A正確;
B.亞硝酰硫酸遇水易分解,裝置B中的濃硫酸的作用是干燥SO2氣體水蒸氣進入裝置C中;裝置D中的濃硫酸的作用是防止裝置E中的水蒸氣進入裝置C中,B正確;
C.為了保證反應(yīng)速率不能太慢,同時又要防止溫度過高硝酸分解,SO2逸出;故冷水的溫度控制在20℃左右,C正確;
D.98%的濃硫酸的很難電離出H+,如果用98%的濃硫酸代替70%的H2SO4產(chǎn)生SO2速率更慢,D錯誤;5、C【分析】【分析】
【詳解】
A.O2微溶于水;密度比空氣大;可以排水法或向上排空氣法收集,故不選A;
B.H2難溶于水;密度比空氣??;可以排水法或向下排空氣法收集,故不選B;
C.NH3極易溶于水;不能用排水法收集;故選C;
D.NO難溶于水;用排水法收集,故不選D。
答案選C。二、填空題(共7題,共14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(dǎo)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(dǎo)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)對于水分子中的共價鍵,依據(jù)原子軌道重疊的方式判斷,屬于鍵;O與H的電負性不同;共用電子對偏向于O,則該共價鍵屬于極性共價鍵;
(2)水分子中,氧原子的價層電子對數(shù)為雜化軌道類型為sp3;
(3)a.水中存在氫鍵;導(dǎo)致冰的密度小于水的密度,且常壓下,4℃時水的密度最大,a正確;
b.水分子間由于存在氫鍵,使分子之間的作用力增強,因而沸點比同主族的H2S高,b正確;
c.水的熱穩(wěn)定性比硫化氫強的原因是其中的共價鍵的鍵能更大;與氫鍵無關(guān),c錯誤;
故選ab;
(4)極易溶于水的原因為NH3和H2O極性接近;依據(jù)相似相溶原理可知,氨氣在水中的溶解度大;氨分子和水分子間可以形成氫鍵,大大增強溶解能力;
(5)的電子式為有1對孤電子對,有2對孤電子對,孤電子對之間的排斥力大于孤電子對與成鍵電子對之間的排斥力,水中鍵角被壓縮程度更大,故和的鍵角大小:>【解析】(1)極性。
(2)4sp3
(3)ab
(4)NH3和H2O極性接近;依據(jù)相似相溶原理可知,氨氣在水中的溶解度大;氨分子和水分子間可以形成氫鍵,大大增強溶解能力。
(5)>8、略
【分析】【分析】
2H2S(g)=S2(g)+2H2(g)ΔH4=170kJ·mol-1,該反應(yīng)正方向為體積增大的反應(yīng),降低壓強,平衡會向正反應(yīng)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(yīng)的曲線分別是a、b;c、d、e。
【詳解】
(1)由于正反應(yīng)是體積增大的可逆反應(yīng),n(H2S):n(Ar)越小,H2S的分壓越小,相當(dāng)于降低壓強,平衡向正反應(yīng)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(yīng)的曲線是d;根據(jù)圖像可知n(H2S):n(Ar)=1:9反應(yīng)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(yīng)方向進行,H2S平衡轉(zhuǎn)化率越高。
(2)d24.99、略
【分析】【詳解】
(1)①ΔH1=E反應(yīng)物-E生成物=819+1076-1490-632=-227kJ/mol;
②A.反應(yīng)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(yīng)的正向進行,反應(yīng)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(dāng)ΔH-TΔS<0時;反應(yīng)自發(fā)進行,由ΔH<0,ΔS<0,推出該反應(yīng)低溫下自發(fā)進行,B項正確;
C.增大CO的濃度可以使反應(yīng)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(yīng)速率增大,三個反應(yīng)的逆反應(yīng)速率均增大,三個反應(yīng)均為放熱反應(yīng),溫度升高,反應(yīng)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(yīng)速率大于正反應(yīng)速率,為了達到新的平衡,逆反應(yīng)速率向正反應(yīng)速率靠近,逆反應(yīng)速率會減小,所以逆反應(yīng)速率的變化趨勢為先增大后減小,D項錯誤;
(2)①反應(yīng)為放熱反應(yīng);溫度升高,平衡向逆反應(yīng)(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(yīng)速率均增大,但是壓強增大,平衡向正反應(yīng)(氣體系數(shù)減小)方向進行,則正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,所以正反應(yīng)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(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高,平衡逆向移動(或平衡常數(shù)減?。?分子篩膜從反應(yīng)體系中不斷分離出N2,有利于反應(yīng)正向進行,二氧化氮轉(zhuǎn)化率升高⑤.270⑥.(起點的縱坐標(biāo)為16,t3時刻達到平衡,t3-t4處于平衡狀態(tài)與已有線平齊)10、略
【分析】【詳解】
NaClO3和濃H2SO4在反應(yīng)器①中發(fā)生還原反應(yīng)生成ClO2和Na2SO4,所以試劑A可以用二氧化硫,ClO2在反應(yīng)器②中與雙氧水、氫氧化鈉反應(yīng)生成亞氯酸鈉,再得到其晶體。
(1)根據(jù)上面的分析可以知道試劑A為SO2,故選a,因此,本題正確答案是:a。
(2)反②中ClO2被雙氧水還原成ClO2?,反應(yīng)的離子方程式為2OH?+2ClO2+H2O22ClO2?+O2+2H2O,因此,本題正確答案是:2OH?+2ClO2+H2O22ClO2?+O2+2H2O
(3)含水的NaClO2受熱易分解,所以亞氯酸鈉溶液中獲得晶體,溫度不能太高,所以反應(yīng)②結(jié)束后采用“減壓蒸發(fā)”操作,在較低溫度蒸發(fā)濃縮,可防止溫度過高.NaClO2分解。因此,本題正確答案是:在較低溫度蒸發(fā)濃縮,可防止溫度過高.NaClO2分解。
(4)根據(jù)信息純ClO2易分解爆炸,空氣中ClO2的體積分數(shù)在10以下比較安全,所以要持續(xù)通過量的空氣,NaClO2在堿性溶液中穩(wěn)定存在,在酸性溶液中迅速分解,所以反應(yīng)②中堿要過量,因為試劑A為二氧化硫,NaClO3被還原成ClO2,所以反應(yīng)①后得到的母液中,溶質(zhì)的主要成分是,Na2SO4。故選acd,因此;本題正確答案是:acd。
(5)①亞氯酸鈉具有氧化性,且NaClO2溶液呈堿性,則NaClO2溶液脫硝過程中主要反應(yīng)的離子方程式因此,本題正確答案是:
②由實驗結(jié)果可以知道,在相同時間內(nèi)硫酸根離子的濃度增加的多,因此脫硫反應(yīng)速率大于脫硝反應(yīng)速率.原因是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同,還可能是NO溶解度較低或脫硝反應(yīng)活化能較高,因此,本題正確答案是:大于;NO溶解度較低或脫硝反應(yīng)活化能較高?!窘馕觥縜2OH?+2ClO2+H2O22ClO2?+O2+2H2O減壓可以使物質(zhì)沸點降低,實驗較低溫度下進行蒸發(fā),可避免NaClO2因溫度高而發(fā)生分解acd4OH?+3ClO2?+4NO4NO3?+3Cl?+2H2O大于SO2比NO溶解度更大;在此條件下SO2還原性更強;脫硝反應(yīng)活化能更大11、略
【分析】【分析】
用苯氧乙酸和丙烯醇發(fā)生酯化反應(yīng)制得菠蘿酯,苯氧乙酸用苯酚和氯乙酸反應(yīng)制得,考慮到它們?nèi)芊悬c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(yīng)室I中反應(yīng)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(yīng),故選擇油浴。生成的菠蘿酯屬于酯類,在堿性條件下會發(fā)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(yīng),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(zhì)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(yīng)不充分的原料再重復(fù)使用;為了增加原料的利用率,要把苯酚和氯乙酸加入反應(yīng)室1,操作名稱為蒸餾;
答案為:蒸餾;
(3)反應(yīng)室1為苯酚和氯乙酸發(fā)生取代反應(yīng),制得苯氧乙酸,+HCl;
答案為:+HCl;
(4)分離室II發(fā)生的反應(yīng)是苯氧乙酸和丙烯醇發(fā)生酯化反應(yīng),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(fā)生水解,故不能用NaOH溶液代替NaHCO3溶液,化學(xué)方程式為+NaOH+HOCH2CH=CH2
答案為+NaOH+HOCH2CH=CH2?!窘馕觥緾蒸餾+HCl+NaOH+HOCH2CH=CH212、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(yīng)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(yīng)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(xué)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(yīng)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(yīng)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(yīng)的適宜條件是:酸性環(huán)境;為進一步探究該條件對反應(yīng)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(dǎo)致高錳酸鉀溶液褪色,而氧氣不與高錳酸鉀溶液反應(yīng),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(xué)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(yīng)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(yù)期的實驗結(jié)果,那么除了資料中給的化學(xué)反應(yīng),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?!窘馕觥糠忠郝┒稫MnO4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,否則錯誤三、工業(yè)流程題(共9題,共18分)13、略
【分析】【分析】
氧化鋅煙塵中性浸出,過濾分離得到濾液1,濾液1為ZnSO4,中性渣主要含加入硫酸酸浸,過濾得到濾液2和酸浸渣,酸浸渣為濾液2中主要含有In3+、Fe3+;加入P204+260號溶劑由萃取,再加入酸反萃取后,加入Zn置換得到海綿銦。
【詳解】
(1)In為第五周期第ⅢA族元素,基態(tài)In原子的價電子排布式為故答案為:
(2)①加入稀硫酸浸泡過程中,與稀反應(yīng)生成和沉淀,反應(yīng)的化學(xué)方程式為故答案為:
②氧化酸浸過程中,中的硫元素被氧化為MnO2被還原為Mn2+,則發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為故答案為:
③“中性浸出”時要盡可能使鋅元素浸出;銦元素不浸出,根據(jù)題圖判斷,最佳氧化劑用量為1%,故答案為:1%;
④由上述分析可知,“中浸渣”的主要成分為故答案為:
(3)①反萃取過程中,需要加入酸溶液讓萃取反應(yīng)的平衡逆向移動,從流程中看出宜選用稀故答案為:稀
②萃取和反萃取后需要分液;則均需要使用的玻璃儀器有燒杯;分液漏斗,故答案為:燒杯、分液漏斗;
(4)“置換”后的濾液中含有大量可返回濾液1中利用,故答案為:濾液1;
(5)“置換”過程中發(fā)生反應(yīng)則需要消耗的Zn的質(zhì)量為故答案為:5.88。【解析】(1)
(2)1%
(3)稀燒杯;分液漏斗。
(4)濾液1
(5)5.8814、略
【分析】【詳解】
根據(jù)流程中的反應(yīng)②發(fā)生反應(yīng):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(zhì),碘單質(zhì)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(zhì)置換出來,發(fā)生的反應(yīng)為:Cl2+2I—═I2+2Cl—;
(2)碘單質(zhì)具有氧化性,亞硫酸根離子具有還原性,I2與Na2SO3溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng),即I2+SO32—+H2O═SO42—+2I—+2H+;
(3)碘化亞銅可以被硝酸氧化為碘單質(zhì),碘元素的化合價升高,所以CuI被氧化;95.5gCuI的物質(zhì)的量為0.5mol,每摩爾CuI被氧化為碘單質(zhì)和銅離子需要失去2mol電子,則95.5gCuI被氧化電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目為NA,若硝酸還原產(chǎn)物只有NO2,反應(yīng)的化學(xué)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(zhì)的量之比為3:8,則化合物B的化學(xué)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(fā)生的反應(yīng)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↑+4H2O15、略
【分析】【分析】
反應(yīng)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(yīng)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(yīng)Ⅲ加入氯氣和水反應(yīng)的化學(xué)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(yīng)的化學(xué)方程式為:NaIO3+Cl2+3NaOH=Na2H3IO6↓+2NaCl,該反應(yīng)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(dǎo)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(dǎo)管的下端連接多孔球泡裝置;
(2)反應(yīng)Ⅱ加入硝酸銀反應(yīng)生成不溶于水的黑色Ag5IO6,反應(yīng)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(yīng)的化學(xué)方程式為:2Ag5IO6+5Cl2+H2O=10AgCl↓+5O2+2H5IO6,“無色氣體”為O2(填化學(xué)式)。
故答案為:O2;
(4)依據(jù)化學(xué)反應(yīng)的定量關(guān)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(zhì)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(yīng)的化學(xué)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(zhì)分離提純的分析,主要是化學(xué)反應(yīng)的定量關(guān)系分析計算,過程的產(chǎn)物判斷和化學(xué)方程式的書寫是解題關(guān)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(zhì)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(dǎo)管的下端連接多孔球泡裝置③.酸④.O2⑤.7∶10⑥.FeSO4+2H5IO6=H2FeO4+H2SO4+2HIO316、略
【分析】【分析】
湖水中含有高濃度的Na+、K+、Mg2+及Cl-等,氯化鈉的溶解度受溫度影響不大,通過蒸發(fā)結(jié)晶得到晶體A,通過過濾得到食鹽晶體和溶液B,溶液B中含大量K+、Mg2+及Cl-,氯化鉀的溶解度受溫度影響較大,通加入冷水冷卻結(jié)晶,再次過濾得到得到鉀肥氯化鉀晶體和溶液C,溶液C中含大量Mg2+及Cl-;最后蒸發(fā)濃縮;冷卻結(jié)晶得到水氯鎂石。
【詳解】
(1)得到的晶體A主要是氯化鈉;氯化鈉的溶解度受溫度影響變化較小,所以得到晶體A的方法是蒸發(fā)結(jié)晶,故答案為:蒸發(fā);
(2)過濾可以將溶液和固體分離;所以操作Ⅰ的名稱為過濾,故答案為:過濾;不溶于液體的固體和液體;
(3)本流程中分別采用條件1和條件2獲得不同晶體,所依據(jù)是物質(zhì)的溶解度,故答案為:b;
(4)鈉離子用焰色反應(yīng)進行檢驗;火焰呈黃色,要得到較高純度的鉀肥,利用鉀鹽和鈉鹽在水中不同溫度時的溶解度不同而使它們相互分離,這種方法叫重結(jié)晶,故答案為:焰色反應(yīng);火焰呈黃色;重結(jié)晶;
(5)水氯鎂石在高溫的條件下反應(yīng),鎂離子水解生成氫氧化鎂,且產(chǎn)生的氯化氫不斷揮發(fā),使水解徹底,氫氧化鎂灼燒后分解得到氧化鎂,所以水氯鎂石分解生成氧化鎂、水和氯化氫,化學(xué)方程式為:MgCl2?xH2OMgO+2HCl+(x-1)H2O;結(jié)晶水的測定實驗步驟為:
①稱量:稱量坩堝質(zhì)量;再稱坩堝和晶體樣品的總質(zhì)量;
②加熱灼燒:使晶體MgCl2?xH2O完全轉(zhuǎn)化為MgO為止;
③冷卻:將坩堝放在干燥器里冷卻;
④稱量:稱量坩堝和MgO的總質(zhì)量;
⑤重復(fù)②③④操作,若再次稱量的坩堝和MgO的總質(zhì)量與第一次的差小于0.1g,則實驗成功;若大于0.1g,必須再重復(fù)②③④操作,也叫做恒重操作,直至兩次的差小于0.1g為止,取平均值,故答案為:坩堝和樣品;冷卻;恒重;MgO;2HCl;(x-1)H2O。【解析】①.蒸發(fā)②.過濾③.不溶于液體的固體和液體④.b⑤.焰色反應(yīng)⑥.火焰呈黃色⑦.重結(jié)晶法⑧.坩堝和樣品⑨.冷卻⑩.恒重?.MgO?.2HCl?.(x-1)H2O17、略
【分析】【分析】
根據(jù)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(jīng)過蒸餾后可得青蒿素的粗品,對粗品加95%的乙醇,濃縮;結(jié)晶、過濾可得精品;
(1)根據(jù)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(jù)上面的分析;操作I為過濾,需要的玻璃儀器依據(jù)裝置圖分析選擇玻璃儀器;提取液經(jīng)過蒸餾后可得青蒿素的粗品;
(3)根據(jù)上面的分析可知,粗品中加95%的乙醇,濃縮、結(jié)晶、過濾可得精品;
(4)根據(jù)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(jù)酯的性質(zhì);結(jié)合題給信息,分析青蒿素的性質(zhì);
(6)堿石灰能夠吸收水蒸氣和二氧化碳;據(jù)此分析計算干燥管增重的質(zhì)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(yōu)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(fā)濃縮;冷卻結(jié)晶;
故答案為蒸發(fā)濃縮;冷卻結(jié)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(huán)境下發(fā)生了反應(yīng),與酯的性質(zhì)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(zhì)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(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶⑤.60目(40~60目)、100min、50℃(合理即可給分)⑥.B⑦.6618、略
【分析】【分析】
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