![2023屆陜西西工大附中高考仿真卷化學試題含解析_第1頁](http://file4.renrendoc.com/view/9b49c123234d433d37082f6f19e95c94/9b49c123234d433d37082f6f19e95c941.gif)
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文檔簡介
2023年高考化學模擬試卷考生須知:1.全卷分選擇題和非選擇題兩部分,全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂;非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2.請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3.保持卡面清潔,不要折疊,不要弄破、弄皺,在草稿紙、試題卷上答題無效。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、Fe3+、SO42﹣、Al3+和X四種離子以物質(zhì)的量之比2:4:1:1大量共存于同一溶液中,X可能是()A.Na+ B.Cl﹣ C.CO32﹣ D.OH﹣2、依據(jù)反應2KIO3+5SO2+4H2O═I2+3H2SO4+2KHSO4(KIO3過量),利用下列裝置從反應后的溶液中制取碘的CCl4溶液并回收KHSO4。下列說法不正確的是A.用制取SO2 B.用還原IO3-C.用從水溶液中提取KHSO4 D.用制取I2的CCl4溶液3、25°C時,0.100mol·L-1鹽酸滴定25.00mL0.1000mol.L-1'氨水的滴定曲線如圖所示。下列說法正確的是A.滴定時,可迄用甲基橙或酚酞為指示劑B.a(chǎn)、b兩點水電離出的OH-濃度之比為10-4.12C.c點溶液中離子濃度大小順序為c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)D.中和等體積等pH的氨水和NaOH溶液時消耗相同濃度鹽酸的體積相等4、鎳-鐵堿性電池十分耐用,但其充電過程中正負極得到的產(chǎn)物對電解水有很好的催化作用,因此電池過充時會產(chǎn)生氫氣和氧氣,限制了其應用??茖W家將電池和電解水結(jié)合在起,制成新型的集成式電池電解器,可將富余的能量轉(zhuǎn)化為氫能儲存。已知鎳鐵堿性電池總反應方程式為:Fe+2NiOOH+2H2OFe(OH)2+2Ni(OH)2。下列有關說法錯誤的是()A.電能、氫能屬于二次能源B.該儲能裝置中的交換膜為陰離子交換膜C.該裝置儲氫能發(fā)生的反應為:2H2O2H2↑+O2↑D.鎳-鐵堿性電池放電時正極的反應為:Ni(OH)2+OH--e-═NiOOH+H2O5、水垢中含有的CaSO4,可先用Na2CO3溶液處理,使之轉(zhuǎn)化為疏松、易溶于酸的CaCO3。某化學興趣小組用某濃度的Na2CO3溶液處理一定量的CaSO4固體,測得所加Na2CO3溶液體積與溶液中-lgc(CO32-)的關系如下。已知Ksp(CaSO4)=9×10-6,Ksp(CaCO3)=3×10-9,lg3=0.5,下列說法不正確的是()A.曲線上各點的溶液滿足關系式:c(Ca2+)·c(SO42-)=Ksp(CaSO4)B.CaSO4(s)+CO32-(aq)CaCO3(s)+SO42-(aq)K=3×103C.該Na2CO3溶液的濃度為1mol/LD.相同實驗條件下,若將Na2CO3溶液的濃度改為原濃度的2倍,則上圖曲線整體向上平移1個單位即可6、成語是中國文化的魂寶。下列成語涉及的金屬在常溫下不溶于濃硝酸的是A.銅殼滴漏 B.化鐵為金 C.火樹銀花 D.書香銅臭7、短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,W在大氣中有兩種同素異形體且均能支持燃燒,X的原子半徑是所有短周期主族元素中最大的,非金屬元素Y的原子序數(shù)是Z的最外層電子數(shù)的2倍。下列敘述不正確的是A.Y、Z的氫化物穩(wěn)定性Y>ZB.Y單質(zhì)的熔點高于X單質(zhì)C.X、W、Z能形成具有強氧化性的XZWD.YZ4分子中Y和Z都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)8、a、b、c、d為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,a原子核外電子總數(shù)與b原子次外層的電子數(shù)相同;c所在周期序數(shù)與族序數(shù)相同;d與a同族,下列敘述不正確的是()A.原子半徑:b>c>d>aB.4種元素中b的金屬性最強C.b的氧化物的水化物可能是強堿D.d單質(zhì)的氧化性比a單質(zhì)的氧化性強9、常溫下,下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是A.pH=1的溶液中:NO3-、Cl?、S2?、Na+B.c(H+)/c(OH?)=1012的溶液中:NH4+、Al3+、NO3-、Cl?C.由水電離的c(H+)=1×10?12mol·L?1的溶液中:Na+、K+、Cl?、HCO3-D.c(Fe3+)=0.1mol·L?1的溶液中:K+、Cl?、SO42-、SCN?10、有3份等量的燒堿溶液,第1份直接與鹽酸反應;第2份稀釋一倍,再與鹽酸反應;第3份通入適量的CO2后,再與鹽酸反應.若鹽酸的濃度相同,完全反應時消耗鹽酸的體積分別為V1、V2和V3,則V1、V2和V3的大小關系正確的是()A.V1=V2=V3 B.V1>V3>V2 C.V2>V3>V1 D.V1>V2>V311、設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是A.1L0.1mol/L的NaHS溶液中HS-和S2-離子數(shù)之和為0.1NAB.2.0gH218O與D2O的混合物中所含中子數(shù)為NAC.1molNa2O2固體中含離子總數(shù)為4NAD.3molFe在足量的水蒸氣中完全反應轉(zhuǎn)移9NA個電子12、下列各組離子能大量共存的是A.在pH=0的溶液中:NH4+、Al3+、OH-、SO42-B.在新制氯水中:Fe2+、Mg2+、NO3-、Cl-C.在加入NH4HCO3產(chǎn)生氣體的溶液中:Na+、Ba2+、Cl-、NO3-D.加入Al片能產(chǎn)生H2的溶液:NH4+、Ca2+、HCO3-、NO3-13、工業(yè)上制備純硅反應的熱化學方程式如下:SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g);ΔH=+QkJ·mol-1(Q>0),某溫度、壓強下,將一定量反應物通入密閉容器進行以上反應,下列敘述正確的是()A.反應過程中,若增大壓強能提高SiCl4的轉(zhuǎn)化率B.若反應開始時SiCl4為1mol,則達平衡時,吸收熱量為QkJC.反應至4min時,若HCl濃度為0.12mol·L-1,則H2反應速率為0.03mol·L-1·min-1D.當反應吸收熱量為0.025QkJ時,生成的HCl通入100mL1mol·L-1的NaOH溶液恰好反應14、我國科學家設計的二氧化碳的熔鹽捕獲及電化學轉(zhuǎn)化裝置如圖所示。下列說法正確的是()A.a(chǎn)極是電化學裝置的陰極B.d極的電極反應式為CO32--4e-=C+3O2-C.①中,捕獲CO2時碳元素的化合價發(fā)生了變化D.上述裝置中反應的化學方程式為CO2C+O2↑15、我國自主研發(fā)的對二甲苯綠色合成項目取得新進展,其合成過程如圖所示。下列說法不正確的是A.異戊二烯所有碳原子可能共平面B.可用溴水鑒別M和對二甲苯C.對二甲苯的一氯代物有2種D.M的某種同分異構(gòu)體含有苯環(huán)且能與鈉反應放出氫氣16、ZulemaBorjas等設計的一種微生物脫鹽池的裝置如圖所示,下列說法正確的是()A.該裝置可以在高溫下工作B.X、Y依次為陽離子、陰離子選擇性交換膜C.負極反應為CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2↑+7H+D.該裝置工作時,電能轉(zhuǎn)化為化學能17、下列解釋事實的方程式不正確的是()A.硫酸銅溶液中加入氫氧化鋇溶液:Ba2++SO42-=BaSO4↓B.硫酸亞鐵溶液中加入過氧化氫溶液:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2OC.向NaHCO3溶液中加入NaOH溶液:HCO3-+OH-=CO32-+H2OD.向AgCl懸濁液中加入Na2S溶液:2AgCl+S2-=Ag2S+2Cl-18、下列指定反應的化學用語表達正確的是()A質(zhì)子交換膜氫氧燃料電池的負極反應B用鐵電極電解飽和食鹽水C鍋爐水垢中的CaSO4用飽和Na2CO3溶液浸泡DKClO堿性溶液與Fe(OH)3反應制取K2FeO4A.A B.B C.C D.D19、廢水中過量的氨氮(NH3和NH4+)會導致水體富營養(yǎng)化。為研究不同pH下用NaClO氧化廢水中的氨氮(用硝酸銨模擬),使其轉(zhuǎn)化為無污染的氣體,試劑用量如下表。已知:HClO的氧化性比ClO—的氧化性更強。下列說法錯誤的是pH0.100mol/LNH4NO3(mL)0.100mol/LNaClO(mL)0.200mol/LH2SO4(mL)蒸餾水(mL)氨氮去除率(%)1.010.0010.0010.0010.00892.010.0010.00V1V2756.0……85A.V1=2.00B.pH=1時發(fā)生反應:3ClO—+2NH4+=3Cl—+N2↑+3H2O+2H+C.pH從1升高到2,氨氮去除率降低的原因是更多的HClO轉(zhuǎn)化為ClO—D.pH控制在6時再進行處理更容易達到排放標準20、在3種不同條件下,分別向容積為2L的恒容密閉容器中充入2molA和1molB,發(fā)生反應:2A(g)+B(g)2C(g)ΔH=QkJ/mol。相關條件和數(shù)據(jù)見下表:實驗編號實驗Ⅰ實驗Ⅱ?qū)嶒灑蠓磻獪囟?℃700700750達平衡時間/min40530平衡時n(C)/mol1.51.51化學平衡常數(shù)K1K2K3下列說法正確的是()A.K1=K2<K3B.升高溫度能加快反應速率的原因是降低了反應的活化能C.實驗Ⅱ比實驗Ⅰ達平衡所需時間小的可能原因是使用了催化劑D.實驗Ⅲ達平衡后,恒溫下再向容器中通入1molA和1molC,平衡正向移動21、“碳九”是在石油提煉時獲得的一系列含碳數(shù)量在9左右的烴,沸點處于汽油和柴油之間。“碳九”有兩種,分為裂解碳九和重整碳九,前者主要為烷烴.烯烴等鏈烴,后者主要為丙苯、對甲乙米等芳香烴。下列有關說法錯誤的是A.若將“碳九"添加到汽油中,可能會使汽油燃燒不充分而形成積炭B.用溴水可以區(qū)分裂解碳九和重整碳九C.均三甲苯()的二氯代物有5種D.異丙苯[]和對甲乙苯()互為同系物22、維生素B3可以維持身體皮膚的正常功能,而且具有美容養(yǎng)顏的功效,其分子中六元環(huán)的結(jié)構(gòu)與苯環(huán)相似。下列有關維生素B分子的說法錯誤的是A.所有的碳原子均處于同一平面 B.與硝基苯互為同分異構(gòu)體C.六元環(huán)上的一氯代物有4種 D.1mol該分子能和4molH2發(fā)生加成反應二、非選擇題(共84分)23、(14分)具有抗菌作用的白頭翁素衍生物I的合成路線如圖所示:已知:ⅰ.R-HC=CH-R’+R”COOHⅱ.R-HC=CH-R”(以上R、R’、R”代表氫、烷基或芳基等)?;卮鹣铝袉栴}:(1)反應①的反應類型是___。(2)寫出反應②的化學方程式是___。(3)合成過程中設計步驟①和④的目的是___。(4)試劑a是___。(5)下列說法正確的是___(選填字母序號)。a.物質(zhì)A極易溶于水b.③反應后的試管可以用硝酸洗滌c.F生成G的反應類型是取代反應d.物質(zhì)D既能與鹽酸反應又能與氫氧化鈉鈉溶液反應(6)由F與I2在一定條件下反應生成G的化學方程式是___;此反應同時生成另外一個有機副產(chǎn)物且與G互為同分異構(gòu)體,此有機副產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式是___。(7)已知:RCH2BrR-CH=CH-R1以乙烯起始原料,結(jié)合已知信息選用必要的無機試劑合成,寫出合成路線(用結(jié)構(gòu)簡式表示有機物,用箭頭表示轉(zhuǎn)化關系,箭頭上注明試劑和反應條件)___。24、(12分)氟他胺G是一種可用于治療腫瘤的藥物。實驗室由芳香烴A制備G的合成路線如圖:請回答下列問題:(1)A的化學名稱為______;C中官能團的名稱是_______。(2)③的反應試劑和反應條件分別是_______,該反應類型是________。(3)已知吡啶是一種有機堿,在反應⑤中的作用是________(4)反應④的化學方程式為__________(5)G的相對分子質(zhì)量為__________。(6)是E在堿性條件下的水解產(chǎn)物,同時符合下列條件的T的同分異構(gòu)體有___種。其中核磁共振氫譜上有4組峰且峰面積比為1:2:2:2的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式為_____。①直接連在苯環(huán)上;②能與新制氫氧化銅懸濁液共熱產(chǎn)生紅色固體。(7)參照上述合成路線,以CH3CH2COCl和為原料,經(jīng)三步合成某化工產(chǎn)品的路線為(其他無機試劑任選)_____。25、(12分)草酸鐵銨[(NH4)3Fe(C2O4)3]是一種常用的金屬著色劑,易溶于水,常溫下其水溶液的pH介于4.0~5.0之間。某興趣小組設計實驗制備草酸鐵銨并測其純度。(1)甲組設計由硝酸氧化葡萄糖制取草酸,其實驗裝置(夾持及加熱裝置略去)如圖所示。①儀器a的名稱是________________。②55~60℃下,裝置A中生成H2C2O4,同時生成NO2和NO且物質(zhì)的量之比為3:1,該反應的化學方程式為__________________________。③裝置B的作用是______________________;裝置C中盛裝的試劑是______________。(2)乙組利用甲組提純后的草酸溶液制備草酸鐵銨。將Fe2O3在攪拌條件下溶于熱的草酸溶液;滴加氨水至__________,然后將溶液________、過濾、洗滌并干燥,制得草酸鐵銨產(chǎn)品。(3)丙組設計實驗測定乙組產(chǎn)品的純度。準確稱量5.000g產(chǎn)品配成100mL溶液,取10.00mL于錐形瓶中,加入足量0.1000mol·L-1稀硫酸酸化后,再用0.1000mol·L-1KMnO4標準溶液進行滴定,消耗KMnO4溶液的體積為12.00mL。①滴定終點的現(xiàn)象是_______________________。②滴定過程中發(fā)現(xiàn)褪色速率開始緩慢后迅速加快,其主要原因是____________________。③產(chǎn)品中(NH4)3Fe(C2O4)3的質(zhì)量分數(shù)為____________%。[已知:(NH4)3Fe(C2O4)3的摩爾質(zhì)量為374g·mol-1]26、(10分)葡萄糖酸鋅{M[Zn(C6H11O7)2]=455g·mol-1)是一種重要的補鋅試劑,其在醫(yī)藥、食品、飼料、化妝品等領城中具有廣泛的應用。純凈的葡葡糖酸鋅為白色晶體,可溶于水,極易溶于熱水,不溶于乙醇,化學興趣小組欲在實驗室制備葡萄糖酸鋅并測定產(chǎn)率。實驗操作分以下兩步:Ⅰ.葡萄糖酸(C6H12O7)的制備。量取50mL蒸餾水于100mL燒杯中,攪拌下緩慢加入2.7mL(0.05mol)濃H2SO4,分批加入21.5g葡萄糖酸鈣{M[Ca(C6H11O7)2]=430g·mol-1,易溶于熱水},在90℃條件下,不斷攪拌,反應40min后,趁熱過濾。濾液轉(zhuǎn)移至小燒杯,冷卻后,緩慢通過強酸性陽離子交換樹脂,交換液收集在燒杯中,得到無色的葡葡糖酸溶液。Ⅱ.葡萄糖酸鋅的制備。向上述制得的葡萄糖酸溶液中分批加入足量的ZnO,在60℃條件下,不斷攪拌,反應1h,此時溶液pH≈6。趁熱減壓過濾,冷卻結(jié)晶,同時加入10mL95%乙醇,經(jīng)過一系列操作,得到白色晶體,經(jīng)干燥后稱量晶體的質(zhì)量為18.2g?;卮鹣铝袉栴}:(1)制備葡萄糖酸的化學方程式為________________。(2)通過強酸性陽離子交換樹脂的目的是_______________。(3)檢驗葡萄糖酸溶液中是否存在SO42-的操作為_________。(4)制備葡萄糖酸時選用的最佳加熱方式為_______________。(5)制備葡萄糖酸鋅時加入乙醇的目的是________,“一系列操作”具體是指_______。(6)葡萄糖酸鋅的產(chǎn)率為______(用百分數(shù)表示),若pH≈5時就進行后續(xù)操作,產(chǎn)率將_____(填“增大”“減小”或“不變”)。27、(12分)FeSO4溶液放置在空氣中容易變質(zhì),因此為了方便使用Fe2+,實驗室中常保存硫酸亞鐵銨晶體[俗稱“摩爾鹽”,化學式為(NH4)2Fe(SO4)2?6H2O],它比綠礬或綠礬溶液更穩(wěn)定。(穩(wěn)定是指物質(zhì)放置在空氣中不易發(fā)生各種化學反應而變質(zhì))I.硫酸亞鐵銨晶體的制備與檢驗(1)某興趣小組設計實驗制備硫酸亞鐵銨晶體。本實驗中,配制溶液以及后續(xù)使用到的蒸餾水都必須煮沸、冷卻后再使用,這樣處理蒸餾水的目的是_______。向FeSO4溶液中加入飽和(NH4)2SO4溶液,經(jīng)過操作_______、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌和干燥后得到一種淺藍綠色的晶體。(2)該小組同學繼續(xù)設計實驗證明所制得晶體的成分。①如圖所示實驗的目的是_______,C裝置的作用是_______。取少量晶體溶于水,得淡綠色待測液。②取少量待測液,_______(填操作與現(xiàn)象),證明所制得的晶體中有Fe2+。③取少量待測液,經(jīng)其它實驗證明晶體中有NH4+和SO42-II.實驗探究影響溶液中Fe2+穩(wěn)定性的因素(3)配制0.8mol/L的FeSO4溶液(pH=4.5)和0.8mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2溶液(pH=4.0),各取2ml上述溶液于兩支試管中,剛開始兩種溶液都是淺綠色,分別同時滴加2滴0.01mol/L的KSCN溶液,15分鐘后觀察可見:(NH4)2Fe(SO4)2溶液仍然為淺綠色透明澄清溶液;FeSO4溶液則出現(xiàn)淡黃色渾濁。(資料1)沉淀Fe(OH)2Fe(OH)3開始沉淀pH7.62.7完全沉淀pH9.63.7①請用離子方程式解釋FeSO4溶液產(chǎn)生淡黃色渾濁的原因_______。②討論影響Fe2+穩(wěn)定性的因素,小組同學提出以下3種假設:假設1:其它條件相同時,NH4+的存在使(NH4)2Fe(SO4)2溶液中Fe2+穩(wěn)定性較好。假設2:其它條件相同時,在一定pH范圍內(nèi),溶液pH越小Fe2+穩(wěn)定性越好。假設3:_______。(4)小組同學用如圖裝置(G為靈敏電流計),滴入適量的硫酸溶液分別控制溶液A(0.2mol/LNaCl)和溶液B(0.1mol/LFeSO4)為不同的pH,觀察記錄電流計讀數(shù),對假設2進行實驗研究,實驗結(jié)果如表所示。序號A:0.2mol·L-1NaClB:0.1mol·L-1FeSO4電流計讀數(shù)實驗1pH=1pH=58.4實驗2pH=1pH=16.5實驗3pH=6pH=57.8實驗4pH=6pH=15.5(資料2)原電池裝置中,其它條件相同時,負極反應物的還原性越強或正極反應物的氧化性越強,該原電池的電流越大。(資料3)常溫下,0.1mol/LpH=1的FeSO4溶液比pH=5的FeSO4溶液穩(wěn)定性更好。根據(jù)以上實驗結(jié)果和資料信息,經(jīng)小組討論可以得出以下結(jié)論:①U型管中左池的電極反應式____________。②對比實驗1和2(或3和4),在一定pH范圍內(nèi),可得出的結(jié)論為____________。③對比實驗____________和____________,還可得出在一定pH范圍內(nèi)溶液酸堿性變化對O2氧化性強弱的影響因素。④對(資料3)實驗事實的解釋為____________。28、(14分)NO、NO2是大氣污染物,但只要合理利用,NO、NO2也是重要的資源?;卮鹣铝袉栴}:(1)氨的合成。已知:N2和H2生成NH3的反應為:N2(g)+H2(g)NH3(g)ΔH=-46.2kJ·mol-1在Fe催化劑作用下的反應歷程為(※表示吸附態(tài)):化學吸附:N2(g)→2N※;H2(g)2H※;表面反應:N※+H※NH※;NH※+H※NH2※;NH2※+H※NH3※;脫附:NH3※NH3(g)其中N2的吸附分解反應活化能高、速率慢,決定了合成氨的整體反應速率。則利于提高合成氨平衡產(chǎn)率的條件有(________)A.低溫B.高溫C.低壓D.高壓E.催化劑(2)NH3還原法可將NO還原為N2進行脫除。已知:①4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)ΔH1=-1530kJ·mol-1②N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH2=+180kJ·mol-1寫出NH3還原NO的熱化學方程式__。(3)亞硝酰氯(ClNO)是合成有機物的中間體。將一定量的NO與Cl2充入一密閉容器中,發(fā)生反應:2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)△H<0。平衡后,改變外界條件X,測得NO的轉(zhuǎn)化率α(NO)隨X的變化如圖所示,則條件X可能是__(填字母代號)。a.溫度b.壓強c.d.與催化劑的接觸面積(4)在密閉容器中充入4molCO和5molNO發(fā)生反應2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)△H=-746.5kJ?mol-1,如圖甲為平衡時NO的體積分數(shù)與溫度、壓強的關系曲線圖。①溫度T1__T2(填“>”或“<”)。②若反應在D點達到平衡,此時對反應進行升溫且同時擴大容器體積使平衡壓強減小,則重新達到平衡時,D點應向圖中A~G點中的__點移動。③探究催化劑對CO、NO轉(zhuǎn)化的影響。某研究小組將NO和CO以一定的流速通過兩種不同的催化劑進行反應,相同時間內(nèi)測量逸出氣體中NO含量,從而確定尾氣脫氮率(即NO的轉(zhuǎn)化率),結(jié)果如圖乙所示。溫度低于200℃時,圖中曲線I脫氮率隨溫度升高而變化不大的主要原因為__;a點__(填“是”或“不是”)對應溫度下的平衡脫氮率,說明其理由__。29、(10分)現(xiàn)有A、B、C、D、E、F原子序數(shù)依次增大的六種元素,它們位于元素周期表的前四周期。B元素含有3個能級,且毎個能級所含的電子數(shù)相同;D的原子核外有8個運動狀態(tài)不同的電子,E元素與F元素處于同一周期相鄰的族,它們的原子序數(shù)相差3,且E元素的基態(tài)原子有4個未成對電子。請回答下列問題:(1)請寫出D基態(tài)的價層電子排布圖:_____。(2)下列說法正確的是_____。A.二氧化硅的相對分子質(zhì)量比二氧化碳大,所以沸點SiO2>CO2B.電負性順序:C<N<O<FC.N2與CO為等電子體,結(jié)構(gòu)相似,化學性質(zhì)相似D.穩(wěn)定性:H2O>H2S,原因是水分子間存在氫鍵(3)某化合物與F(Ⅰ)(Ⅰ表示化合價為+1)結(jié)合形成如圖所示的離子,該離子中碳原子的雜化方式是______。(4)己知(BC)2是直線性分子,并有對稱性,且分子中每個原子最外層都達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則(BC)2中σ鍵和π鍵的個數(shù)比為______。(5)C元素最高價含氧酸與硫酸酸性強度相近,原因是______。(6)Fe3O4晶體中,O2-的重復排列方式如圖所示,該排列方式中存在著由如1、3、6、7的O2-圍成的正四面體空隙和3、6、7、8、9、12的O2-圍成的正八面體空隙。Fe3O4中有一半的Fe3+填充在正四面體空隙中,另一半Fe3+和Fe2+填充在正八面體空隙中,則Fe3O4晶體中,正四面體空隙數(shù)與O2-數(shù)之比為_____,有_____%的正八面體空隙沒有填充陽離子。Fe3O4晶胞中有8個圖示結(jié)構(gòu)單元,晶體密度為5.18g/cm3,則該晶胞參數(shù)a=______pm。(寫出計算表達式)
參考答案一、選擇題(共包括22個小題。每小題均只有一個符合題意的選項)1、B【解析】
假設離子的物質(zhì)的量為分別為2mol、4mol、1mol、1mol,則根據(jù)溶液中的電荷守恒分析,2×3+1×3=2×4+1×x,解x=1,說明陰離子帶一個單位的負電荷,鐵離子和氫氧根離子不能共存,所以氫氧根離子不存,故X可能為氯離子,故選B。2、C【解析】
A.加熱條件下Cu和濃硫酸反應生成二氧化硫,所以該裝置能制取二氧化硫,故A正確;B.二氧化硫具有還原性,碘酸鉀具有氧化性,二者可以發(fā)生氧化還原反應生成碘,且倒置的漏斗能防止倒吸,所以能用該裝置還原碘酸根離子,故B正確;C.從水溶液中獲取硫酸氫鉀應該采用蒸發(fā)結(jié)晶的方法,應該用蒸發(fā)皿蒸發(fā)溶液,坩堝用于灼燒固體物質(zhì),故C錯誤;C.四氯化碳和水不互溶,可以用四氯化碳萃取碘水中的碘,然后再用分液方法分離,故D正確;答案選C。3、B【解析】
A.甲基橙變色范圍為3.1~4.4,酚酞變色范圍為8~10,鹽酸滴定氨水恰好完全反應時溶液顯酸性,應選甲基橙作指示劑,故A錯誤;B.a(chǎn)溶液呈堿性,則主要是NH3·H2O的電離抑制水解,pH=9.24,則溶液中c水(H+)=10-9.24mol/L,則水電離出的c水(OH-)=10-9.24mol/L;b點溶液呈酸性,主要是NH4+的水解促進水的電離,pH=5.12,則溶液中c水(H+)=10-5.12mol/L,則水電離出的c水(OH-)=10-5.12mol/L,所以a、b兩點水電離出的OH-濃度之比為=10-4.12,故B正確;C.c點滴加了50mL鹽酸,則溶液中的溶質(zhì)為NH4Cl和HCl,且物質(zhì)的量濃度相同,所以溶液中離子濃度大小順序為:c(Cl-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH-),故C錯誤;D.等pH的氨水和NaOH溶液,氨水的濃度要遠大于氫氧化鈉溶液的濃度,所以中和等體積等pH的氨水和NaOH溶液時,氨水消耗相同濃度鹽酸的體積更多,故D錯誤;故答案為B?!军c睛】在有關水的電離的計算是,無論是酸堿的抑制,還是水解的促進,要始終把握一個點:水電離出的氫離子和氫氧根濃度相同。4、D【解析】
A.電能、氫能都是由其他能源轉(zhuǎn)化得到的能源,為二次能源,故A正確;B.電解時氫氧根離子通過離子交換膜進入陽極,在陽極失電子生成氧氣,則該儲能裝置中的交換膜為陰離子交換膜,故B正確;C.該裝置儲氫時,發(fā)生電解水的反應,電解水生成氫氣和氧氣,即反應為:2H2O2H2↑+O2↑,故C正確;D.正極上發(fā)生得電子的還原反應,則鎳-鐵堿性電池放電時正極的反應為:Ni(OH)2+OH-+e-═NiOOH+H2O,故D錯誤。故選:D。5、D【解析】
A.CaSO4的溶度積表達式Ksp(CaSO4)=c(Ca2+)·c(SO42-),A項正確;B.CaSO4(s)+CO32-(aq)CaCO3(s)+SO42-(aq)的化學平衡常數(shù),B項正確;C.依據(jù)上述B項分析可知,CaSO4(s)+CO32-(aq)CaCO3(s)+SO42-(aq)K=3×103,每消耗1molCO32-會生成1molSO42-,在CaSO4完全溶解前溶液中的c(SO42-)等于Na2CO3溶液的濃度,設Na2CO3溶液的濃度為1mol/L,則c(SO42-)=1mol/L,根據(jù)可得溶液中c(CO32-)=,-lgc(CO32-)=3.5,與圖像相符,C項正確;D.依據(jù)題意可知,起始CaSO4的物質(zhì)的量為0.02mol,相同實驗條件下,若將Na2CO3溶液的濃度改為原濃度的2倍,則消耗碳酸鈉的體積為10mL,在CaSO4完全溶解前溶液中的c(SO42-)=2mol/L,根據(jù)可得溶液中c(CO32-)=,-lgc(CO32-)=3.2,圖像中的橫縱坐標都要改變,D項錯誤;答案選D。6、B【解析】A、銅壺滴漏,銅壺滴漏即漏壺,中國古代的自動化計時(測量時間)裝置,又稱刻漏或漏刻。銅能溶于濃硝酸,故A錯誤;B、化鐵為金,比喻修改文章,化腐朽為神奇。金不活潑,金在常溫下不溶于濃硝酸,鐵常溫下在濃硝酸中鈍化,故B正確;C、火樹銀花,大多用來形容張燈結(jié)彩或大放焰火的燦爛夜景。銀不活潑,但能溶于濃硝酸,故C錯誤;D、書香銅臭,書香,讀書的家風;銅臭,銅錢上的臭味。指集書香和銅臭于一體的書商。銅能溶于濃硝酸,故D錯誤;故選B。7、A【解析】
W在大氣中有兩種同素異形體且均能支持燃燒,W為O元素;X的原子半徑是所有短周期主族元素中最大的,X為Na元素;短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,非金屬元素Y的原子序數(shù)是Z的最外層電子數(shù)的2倍,則Y為Si、Z為Cl元素;A.非金屬性Si<Cl,則Y、Z的氫化物的穩(wěn)定性Si(Y)<Cl(Z),A錯誤;B.Y的單質(zhì)是晶體硅,晶體硅屬于原子晶體,X單質(zhì)是金屬Na,硅的熔點高于Na,B正確;C.X(Na)、W(O)、Z(Cl)能形成NaClO,NaClO具有強氧化性,C正確;D.YZ4為SiCl4,SiCl4的電子式為,Si和Cl都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),D正確;答案選A。8、D【解析】
a、b、c、d為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,a原子核外電子總數(shù)與b原子次外層的電子數(shù)相同,則a的核外電子總數(shù)應為8,為O元素,則b、c、d為第三周期元素,c所在周期數(shù)與族數(shù)相同,應為Al元素,d與a同族,應為S元素,b可能為Na或Mg,結(jié)合對應單質(zhì)、化合物的性質(zhì)以及元素周期律解答該題?!驹斀狻坑梢陨戏治隹芍猘為O元素,b可能為Na或Mg元素,c為Al元素,d為S元素,A.同周期元素從左到右原子半徑逐漸減小,同主族元素從上到下原子半徑逐漸增大,則原子半徑:b>c>d>a,故A正確;B.同周期元素從左到右元素的金屬性逐漸降低,則金屬性b>c,a、d為非金屬,則4種元素中b的金屬性最強,故B正確;C.b可能為Na或Mg,其對應的氧化物的水化物為NaOH或Mg(OH)2,則b的氧化物的水化物可能是強堿,故C正確;D.一般來說,元素的非金屬性越強,對應單質(zhì)的氧化性越強,非金屬性:O>S,則氧化性:O2>S,則a單質(zhì)的氧化性較強,故D錯誤。答案選D。9、B【解析】
A.pH=1的溶液呈酸性,H+、NO3-與S2?發(fā)生氧化還原反應而不能大量共存,選項A錯誤;B.c(H+)/c(OH?)=1012的溶液呈酸性,H+、NH4+、Al3+、NO3-、Cl?相互之間不反應,能大量共存,選項B正確;C.由水電離的c(H+)=1×10?12mol·L?1的溶液可能為強酸性也可能為強堿性,HCO3-均不能大量存在,選項C錯誤;D.c(Fe3+)=0.1mol·L?1的溶液中:Fe3+與SCN?發(fā)生絡合反應而不能大量共存,選項D錯誤;答案選B。10、A【解析】
最后生成物質(zhì)的都為NaCl,根據(jù)Na原子、Cl原子守恒:n(HCl)=n(NaCl)=n(NaOH),由于NaOH物質(zhì)的量相等,則消耗HCl的物質(zhì)的量相等,故消耗鹽酸的體積相等,即V1=V2=V3。答案選A?!军c晴】該題側(cè)重于分析能力和計算能力的考查,題目難度不大,注意根據(jù)元素質(zhì)量守恒進行計算,可省去中間過程的繁瑣。11、B【解析】
A.HS?在溶液中既能水解為H2S又能電離為S2?,根據(jù)物料守恒可知溶液中H2S、HS?和S2?的個數(shù)之和為0.1NA個,故A錯誤;B.H218O與D2O的摩爾質(zhì)量均為20g/mol,且均含10個中子,故2.0g混合物的物質(zhì)的量為0.1mol,含NA個中子,故B正確;C.過氧化鈉由2個鈉離子和1個過氧根構(gòu)成,故1mol過氧化鈉中含3NA個離子,故C錯誤;D.鐵與水蒸汽反應后變?yōu)?價,故3mol鐵和水蒸汽反應后轉(zhuǎn)移8mol電子即8NA個,故D錯誤;故選:B。12、C【解析】A、在pH=0的溶液呈酸性:OH-不能大量共存,故A錯誤;B、在新制氯水中,氯水具有強氧化性:Fe2+會被氧化成鐵離子,故B錯誤;C、在加入NH4HCO3產(chǎn)生氣體的溶液,可能呈酸性,也可能呈堿性,Na+、Ba2+、Cl-、NO3-在酸性和堿性條件下均無沉淀、氣體或水生成,故C正確;D、加入Al片能產(chǎn)生H2的溶液,可能呈酸性,也可能呈堿性:NH4+、HCO3-在堿性條件下不共存,HCO3-在酸性條件下不共存,故D錯誤;故選C。13、D【解析】
A.該反應是反應前后氣體分子數(shù)增大的反應,增大壓強,平衡向逆反應方向移動,SiCl4的轉(zhuǎn)化率減小,A錯誤;B.該反應是可逆反應,達平衡時,吸收熱量小于QkJ,B錯誤;C.速率之比等于反應系數(shù)之比,v(H2)=v(HCl)=,C錯誤;D.由方程式可知,當反應吸收熱量為0.025QkJ時,生成的HCl的物質(zhì)的量為,100mL1mol·L-1的NaOH的物質(zhì)的量為0.1mol,二者物質(zhì)的量相等,恰好反應,D正確;故答案為:D。14、D【解析】
由電解裝置示意圖可知,a極生成O2,O的化合價升高,失去電子,發(fā)生氧化反應,則a為陽極,連接電源正極(b極),電極反應式為:2C2O52--4e-===4CO2+O2,d極生成C,C的化合價降低,得到電子,發(fā)生還原反應,則d為陰極,連接電源負極(c極),電極反應式為:CO32-+4e-===3O2-+C,電池總反應為CO2C+O2↑,據(jù)此解答問題。【詳解】A.根據(jù)上述分析,a極是電化學裝置的陽極,A選項錯誤;B.d為陰極,電極反應式為:CO32-+4e-===3O2-+C,B選項錯誤;C.①中,捕獲CO2時,CO2變成C2O52-和CO32-,碳元素的化合價始終為+4價,沒有發(fā)生改變,C選項錯誤;D.電池總反應為CO2C+O2↑,D選項正確;答案選D。15、D【解析】
A.異戊二烯中2個碳碳雙鍵所確定的平面重合時,所有碳原子共平面,A正確;B.M中含有碳碳雙鍵可使溴水褪色,對二甲苯與溴水可發(fā)生萃取,使溶液分層,有機層顯橙紅色,可用溴水鑒別,B正確;C.對二甲苯的一氯代物有氯原子在苯環(huán)上1種,在甲基上1種,合計2種,C正確;D.M的分子式為C8H12O,某種同分異構(gòu)體含有苯環(huán),則剩余基團為C2H7-,無此基團,D錯誤;答案為D【點睛】碳碳雙鍵與溴水中的溴發(fā)生加成反應使溴水褪色;對二甲苯與溴水萃取使溴水褪色,但有機層顯橙紅色。16、C【解析】
A.高溫能使微生物蛋白質(zhì)凝固變性,導致電池工作失效,所以該裝置不能在高溫下工作,A錯誤;B.原電池內(nèi)電路中:陽離子移向正極、陰離子移向負極,從而達到脫鹽目的,所以Y為陽離子交換膜、X為陰離子交換膜,B錯誤;C.由圖片可知,負極為有機廢水CH3COO-的電極,失電子發(fā)生氧化反應,電極反應為CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2↑+7H+,C正確;D.該裝置工作時為原電池,是將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,D錯誤;故合理選項是C。17、A【解析】
A.硫酸銅溶液中加入氫氧化鋇溶液的離子反應為Cu2++2OH?+Ba2++SO42?=BaSO4↓+Cu(OH)2↓,故A錯誤;B.硫酸亞鐵溶液中加入過氧化氫溶液,發(fā)生氧化還原反應,則離子反應為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,故B正確;C.碳酸氫鈉與氫氧化鈉溶液反應生成碳酸鈉和水,反應的離子方程式為:HCO3?+OH?=CO32?+H2O,故C正確;D.向AgCl懸濁液中滴加Na2S溶液,白色沉淀變成黑色,發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)化,反應的離子反應為:2AgCl+S2?=Ag2S+2Cl?,故D正確;故答案選A。18、C【解析】
A.負極上氫氣失電子生成氫離子,所以負極反應為:2H2﹣4e﹣═4H+,故A錯誤;B.陽極上Fe失電子生成亞鐵離子,陰極上水得電子生成氫氣和氫氧根離子,亞鐵離子和氫氧根離子反應生成氫氧化亞鐵沉淀,離子方程式為Fe+2H2OFe(OH)2↓+H2↑,故B錯誤;C.碳酸鈣溶解度小于硫酸鈣,鍋爐水垢中的CaSO4用飽和Na2CO3溶液浸泡,離子方程式:CO32﹣+CaSO4=CaCO3+SO42﹣,故C正確;D.堿性溶液中,反應產(chǎn)物不能存在氫離子,正確的離子方程式為:3ClO﹣+2Fe(OH)3+4OHˉ=2FeO42﹣+3Cl﹣+5H2O,故D錯誤;答案:C?!军c睛】書寫離子方程式一定要注意環(huán)境是堿性還是酸性。19、A【解析】
A.溶液中氫離子濃度改變,而其它條件不變,則總體積為40mL,pH=2,則0.01×40=V1×0.200×2,V1=1.00mL,符合題意,A正確;B.pH=1時NaClO氧化廢水中的氨氮(用硝酸銨模擬),使其轉(zhuǎn)化為無污染的氣體,發(fā)生反應:3ClO-+2NH4+=3Cl-+N2↑+3H2O+2H+,與題意不符,B錯誤;C.HClO的氧化性比ClO-的氧化性更強,pH從1升高到2,酸性減弱,氨氮去除率降低的原因是更多的HClO轉(zhuǎn)化為ClO-,與題意不符,C錯誤;D.pH控制在6時氨氮去除率為85%,進行處理更容易達到排放標準,與題意不符,D錯誤;答案為A。20、C【解析】
A.反應為2A(g)+B(g)2C(g),比較實驗I和III,溫度升高,平衡時C的量減少,說明升高溫度,化學平衡向逆反應方向移動,正反應為放熱反應,Q<0,則K3<K1;溫度相同,平衡常數(shù)相同,則K1=K2,綜上所述可知平衡常數(shù)關系為:K3<K2=K1,A錯誤;B.升高溫度,使一部分分子吸收熱量而變?yōu)榛罨肿?,導致活化分子百分?shù)增大,增大活化分子有效碰撞機會,化學反應速率加快,而反應的活化能不變,B錯誤;C.實驗II達到平衡的時間比實驗I短,而實驗溫度與實驗I相同,平衡時各組分的量也相同,可判斷實驗II改變的條件是使用了催化劑。催化劑加快反應速率,但不改變化學平衡狀態(tài),故實驗I和Ⅱ探究的是催化劑對于化學反應的影響,C正確;D.容積為2L的恒容密閉容器中充入2molA和1molB,發(fā)生反應:2A(g)+B(g)2C(g),實驗III中,原平衡的化學平衡常數(shù)為K==4。溫度不變,平衡常數(shù)不變,實驗Ⅲ達平衡后,恒溫下再向容器中通入1molA和1molC,則此時容器中c(A)=1mol/L,c(B)=0.25mol/L,c(C)=1mol/L,此時濃度商Qc==4=K,因此恒溫下再向容器中通入1molA和1molC,化學平衡沒有發(fā)生移動,D錯誤;故合理選項是C。21、D【解析】
A.由于碳九中碳原子個數(shù)比汽油的多,所以燃燒時更容易燃燒不充分產(chǎn)生單質(zhì)碳而形成“積碳”,故A正確;B.裂解碳九中含有烯烴,能與溴水發(fā)生加成反應而使其褪色,故B正確;C.均三甲苯的二氯代物中,兩個氯原子在同一個碳原子上的有1種:,在不同碳原子上的有4種:、,共有5種,故C正確;D.異丙苯與對甲己苯分子式相同,不符合同系物中分子組成相差一個或若干個“CH2"原子團的要求,故D錯誤;故答案為D。【點睛】有機物二元取代物的種數(shù)確定,應采用“定一移二”的方法,即先固定一個取代基的位置,再移動另一個取代基,以確定同分異構(gòu)體的數(shù)目。22、D【解析】
A.該分子中所有C原子和N原子都采用sp2雜化且碳碳單鍵可以旋轉(zhuǎn),所以該分子中的所有C原子可能位于同一平面,故A正確;B.硝基苯的分子式為C6H5NO2,該分子的分子式也為C6H5NO2,且二者結(jié)構(gòu)不同,互為同分異構(gòu)體,故B正確;C.六元環(huán)上含有4種氫原子,所以其六元環(huán)上的一氯代物是4種,故C正確;D.羧基中的碳氧雙鍵不能加成,維生素B3分子中的六元環(huán)與苯環(huán)相似,則1mol該物質(zhì)最多能和3mol氫氣發(fā)生加成反應,故D錯誤;故答案為D。二、非選擇題(共84分)23、加成反應2+O22+2H2O保護碳碳雙鍵,防止催化氧化時被破壞氫氧化鈉的醇溶液或氫氧化鈉的乙醇溶液bd+I2+HI【解析】
與HBr發(fā)生加成反應生成(B),(B)催化氧化生成(C),(C)發(fā)生銀鏡反應生成(D),(D)與氫氧化鈉的醇溶液反應生成(E),(E)酸化后生成(F),(F)與I2反應生成(G),一定條件下可反應生成(H),最終反應生成(I),據(jù)此作答。【詳解】(1)反應①為與HBr發(fā)生加成反應生成,因此反應類型為加成反應;(2)反應②為催化氧化生成,反應方程式為:2+O22+2H2O;(3)步驟①將碳碳雙鍵改變,步驟④將碳碳雙鍵還原,兩個步驟保護了碳碳雙鍵,防止催化氧化時碳碳雙鍵被破壞;(4)反應④是發(fā)生消去反應反應生成的過程,小區(qū)反映的條件是氫氧化鈉的醇溶液;(5)a.有機物A中存在羥基,屬于親水基,因此A可溶于水,但不是及易溶于水,a項錯誤;b.反應③為銀鏡反應,銀鏡反應后的試管可用硝酸洗滌,b項正確;c.與I2反應生成發(fā)生了加成反應和消去反應,不是取代反應,c項錯誤;d.物質(zhì)D為,既可與氫氧化鈉水溶液發(fā)生取代反應,也可與鹽酸發(fā)生取代反應,d項正確;答案選bd;(6)F為,與I2在在一定條件下反應生成G的化學方程式為:+I2+HI;另一有機物與G互為同分異構(gòu)體,根據(jù)結(jié)構(gòu)特點可知該物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式為:;(7)根據(jù)已知條件可知乙烯與水加成生成乙醇,乙醇催化氧化后得到乙醛;乙烯與HBr發(fā)生加成反應生成溴乙烷,溴乙烷與乙醛反應生成2-丙烯,2-丙烯在一定條件下可生成,因此合成路線可表示為:?!军c睛】對于有機合成和推斷題的解法,可概括為“前推后,后推前,兩邊推中間,關鍵看條件、信息、官能團”,解題的關鍵是快速提取有效信息,具體過程為:24、甲苯氟原子濃硫酸和濃硝酸、加熱取代反應(或硝化反應)吸收反應產(chǎn)生的氯化氫,提高反應物轉(zhuǎn)化率+2Fe+4HCl+2FeCl2+2H2O27613【解析】
A中含有1個苯環(huán),由B的分子式可知A為,則B為,B中的氯原子被氟原子取代生成了C,C的結(jié)構(gòu)簡式為,C發(fā)生硝化反應生成D,D中硝基被還原成氨基生成E,E與酰氯發(fā)生取代反應生成F,F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡式為,然后發(fā)生硝化反應生成G,結(jié)合對應的有機物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)解答?!驹斀狻浚?)由以上分析可知A為甲苯,結(jié)構(gòu)簡式為,C中官能團的名稱為氟原子,故答案為甲苯;氟原子。(2)③為三氟甲苯的硝化反應,反應條件是在濃硫酸作用下,水浴加熱,與濃硝酸發(fā)生取代反應,故答案為濃硫酸和濃硝酸、水浴加熱;取代反應(或硝化反應)。(3)反應⑤的方程式為,反應中生成了HCl,加入吡啶這樣的有機堿,可以消耗產(chǎn)生的氯化氫,促進平衡右移,提高反應轉(zhuǎn)化率,故答案為消耗反應中生成的氯化氫,促進平衡右移,提高產(chǎn)率。(4)由題中轉(zhuǎn)化關系可知反應④的化學方程式為:+2Fe+4HCl+2FeCl2+2H2O,故答案為+2Fe+4HCl+2FeCl2+2H2O。(5)由結(jié)構(gòu)簡式可知G的分子式為C11H11O3N2F3,則相對分子質(zhì)量為276,故答案為276。(6)T(C7H7NO2)是E在堿性條件下的水解產(chǎn)物,顯然有1個羧基,它的同分異構(gòu)體,要求:①—NH2直接連在苯環(huán)上②能與新制氫氧化銅懸濁液共熱產(chǎn)生紅色固體,說明結(jié)構(gòu)中含有醛基。分析可知,T符合條件的同分異構(gòu)體分兩大類:一類是苯環(huán)上有2個取代基:—NH2和HCOO—,在苯環(huán)上按鄰、間、對排列方式共有3種,另一類是苯環(huán)上有3個取代基:—OH、—CHO、—NH2,3個不同的取代基在苯環(huán)上的排列方式共有10種結(jié)構(gòu),所以一共有13種符合條件的同分異構(gòu)體。其中核磁共振氫譜上有4組峰,且峰面積比為1:2:2:2的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式為:,故答案為13;。(6)由目標產(chǎn)物逆推,需要合成氨基,推知原料要先發(fā)生硝化,引入硝基,再還原得到氨基,氨基與酰氯發(fā)生取代反應生成目標產(chǎn)物,合成路線為:,故答案為?!军c睛】有機推斷應以特征點為解題突破口,按照已知條件建立的知識結(jié)構(gòu),結(jié)合信息和相關知識進行推理、計算、排除干擾,最后做出正確推斷。一般可采用順推法、逆推法、多法結(jié)合推斷。25、球形冷凝管12HNO3+C6H12O63H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O安全瓶,防倒吸NaOH溶液溶液pH介于4.0~5.0之間加熱濃縮、冷卻結(jié)晶溶液變?yōu)榉奂t色,且半分鐘內(nèi)不褪色反應生成的Mn2+是該反應的催化劑74.8【解析】
(1)①根據(jù)圖示分析判斷儀器a的名稱;②55~60℃下,裝置A中硝酸與葡萄糖發(fā)生氧化還原反應生成H2C2O4,同時生成NO2和NO且物質(zhì)的量之比為3:1,根據(jù)電子得失守恒、原子守恒分析書寫方程式;③反應中生成的NO2和NO,均為大氣污染氣體,需要尾氣吸收,NO2和NO被吸收時會導致倒吸;(2)草酸鐵銨[(NH4)3Fe(C2O4)3]易溶于水,常溫下其水溶液的pH介于4.0~5.0之間;草酸鐵銨是銨鹽,溫度過高易分解,且溫度過高促進銨根離子和鐵離子水解,不能直接加熱蒸干;(3)①滴定操作是高錳酸鉀溶液參與的氧化還原反應,高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應過程中顏色褪去,自身可做指示劑;②滴定過程中高錳酸鉀溶液被還原為Mn2+,且隨著反應進行,Mn2+的濃度增大,反應速率加快,據(jù)此分析;③根據(jù)題給數(shù)據(jù),結(jié)合反應,計算(NH4)3Fe(C2O4)3的物質(zhì)的量,進而計算產(chǎn)品中(NH4)3Fe(C2O4)3的質(zhì)量分數(shù)=×100%。【詳解】(1)①根據(jù)圖示儀器a的名稱為球形冷凝管;②55~60℃下,裝置A中硝酸與葡萄糖發(fā)生氧化還原反應生成H2C2O4,同時生成NO2和NO且物質(zhì)的量之比為3:1,根據(jù)電子得失守恒、原子守恒,該反應的化學方程式為12HNO3+C6H12O63H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O;③反應中生成的NO2和NO,均為大氣污染氣體,需要尾氣吸收,NO2和NO被吸收時會導致倒吸,裝置B的作用是做安全瓶防止倒吸,裝置C中盛裝的試劑是NaOH溶液,用于吸收NO2和NO,發(fā)生反應為NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O、2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O;(2)草酸鐵銨[(NH4)3Fe(C2O4)3]易溶于水,常溫下其水溶液的pH介于4.0~5.0之間,則將Fe2O3在攪拌條件下溶于熱的草酸溶液,滴加氨水至pH介于4.0~5.0之間;草酸鐵銨是銨鹽,溫度過高易分解,且溫度過高促進銨根離子和鐵離子水解,不能直接加熱蒸干;提純后的草酸溶液進行蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌并干燥,制得草酸鐵銨產(chǎn)品;(3)①滴定操作是高錳酸鉀溶液參與的氧化還原反應,高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應過程中顏色褪去,自身可做指示劑,滴定終點的現(xiàn)象是加入最后一滴高錳酸鉀溶液,溶液變?yōu)榉奂t色,且半分鐘內(nèi)不褪色,即為達到終點;②滴定過程中高錳酸鉀溶液被還原為Mn2+,且隨著反應進行,Mn2+的濃度增大,反應速率加快,說明反應生成的Mn2+可以加快反應速率,即Mn2+起催化劑的作用;③滴定過程中,產(chǎn)品溶液加稀硫酸酸化后形成草酸,草酸與高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化還原反應,離子反應為5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,10.00mL產(chǎn)品溶液消耗n(MnO4-)=0.1000mol·L-1×0.012L=0.0012mol,則10.00mL產(chǎn)品溶液中n(H2C2O4)=n(MnO4-)=×0.0012mol=0.003mol,根據(jù)物料守恒,100mL產(chǎn)品溶液中(NH4)3Fe(C2O4)3的質(zhì)量=×0.003mol××374g·mol-1=3.74g,故產(chǎn)品中(NH4)3Fe(C2O4)3的質(zhì)量分數(shù)為×100%=74.8%。26、將未充分反應的葡萄糖轉(zhuǎn)化為葡萄糖酸取適量葡萄糖酸試液,向其中加入足量的稀鹽酸,無明顯現(xiàn)象,再滴加BaCl2溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,則證明葡萄糖酸溶液中還存在SO42-,反之則不存在水浴加熱(或熱水?。┙档推咸烟撬徜\溶解度,便于晶體析出過濾、洗滌80%減小【解析】
(1)葡萄糖酸鈣Ca(C6H11O7)2與硫酸H2SO4反應生成葡萄糖酸(C6H12O7),原理為強酸制弱酸,化學反應方程式為,故答案為:;(2)將葡萄糖酸鈣與硫酸反應后的濾液緩慢通過強酸性陽離子交換樹脂進行陽離子交換,可將為充分反應的Ca2+交換為H+,即將未充分反應的葡萄糖酸鈣轉(zhuǎn)化為葡萄糖酸,故答案為:將未充分反應的葡萄糖轉(zhuǎn)化為葡萄糖酸;(3)結(jié)合SO42-離子的檢驗方法,可取適量葡萄糖酸試液,向其中加入足量的稀鹽酸,無明顯現(xiàn)象,再滴加BaCl2溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,則證明葡萄糖酸溶液中還存在SO42-,反之則不存在,故答案為:取適量葡萄糖酸試液,向其中加入足量的稀鹽酸,無明顯現(xiàn)象,再滴加BaCl2溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,則證明葡萄糖酸溶液中還存在SO42-,反之則不存在;(4)實驗Ⅰ制備葡糖糖酸時,反應條件為90℃,則最佳的加熱方式為水浴加熱(或熱水浴),故答案為:水浴加熱(或熱水?。?;(5)葡萄糖酸鋅可溶于水,極易溶于熱水,不溶于乙醇,生成葡萄糖酸鋅后,加入乙醇可減少葡萄糖酸鋅的溶解,使其以晶體的形式析出,加入乙醇后的“一些列操作”可以是過濾、洗滌,故答案為:降低葡萄糖酸鋅溶解度,便于晶體析出;過濾、洗滌;(6)根據(jù)反應方程式可得關系式:Ca(C6H11O7)2~Zn(C6H11O7)2,m[Ca(C6H11O7)2]=21.5g,則,則理論上可得到葡萄糖酸鋅的物質(zhì)的量為n[Zn(C6H11O7)2]=0.05mol,因此,,根據(jù)可得,葡萄糖酸鋅的產(chǎn)率為,若pH≈5時就進行后續(xù)操作,一些葡萄糖酸就不能充分轉(zhuǎn)化為葡萄糖酸鋅,導致葡萄糖酸鋅質(zhì)量將減小,產(chǎn)率減小,故答案為:80%;減??;27、除去水中溶解的氧氣,防止氧化Fe2+蒸發(fā)濃縮檢驗晶體中是否含有結(jié)晶水防止空氣中水蒸氣逆向進入裝有無水CuSO4的試管,影響實驗結(jié)果滴入少量K3[Fe(CN)6]溶液,出現(xiàn)藍色沉淀(或先滴入2滴KSCN溶液,無明顯變化,再加入幾滴新制氯水,溶液變成紅色)4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3↓+8H+當其它條件相同時,硫酸根離子濃度大小影響Fe2+的穩(wěn)定性。(或當其它條件相同時,硫酸根離子濃度越大,F(xiàn)e2+的穩(wěn)定性較好。)O2+4e-+4H+=2H2O溶液酸性越強,Fe2+的還原性越弱13(或2和4)其它條件相同時,溶液酸性增強對Fe2+的還原性減弱的影響,超過了對O2的氧化性增強的影響。故pH=1的FeSO4溶液更穩(wěn)定。【解析】
I.(1)亞鐵離子具有還原性,在空氣中容易被氧化;向FeSO4溶液中加入飽和(NH4)2SO4溶液,需要經(jīng)過蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌和干燥后得到一種淺藍綠色的晶體;(2)①無水硫酸銅遇水變藍色;空氣中也有水蒸氣,容易對實驗產(chǎn)生干擾;②檢驗Fe2+,可以向樣品中滴入少量K3[Fe(CN)6]溶液,出現(xiàn)藍色沉淀,說明存在Fe2+;或先滴入2滴KSCN溶液,無明顯變化,再加入幾滴新制氯水,溶液變成紅色,說明存在Fe2+;II.(3)①由表可知,pH=4.5的0.8mol/L的FeSO4溶液中,會產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀,說明二價鐵被氧化成了三價鐵,同時和水反應生成Fe(OH)3沉淀;②0.8mol/L的FeSO4溶液(pH=4.5)和0.8mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2溶液中硫酸根的濃度也不同,可以以此提出假設;(4)①FeSO4中的鐵的化合價為+2價,具有還原性,在原電池中做負極,則左池的碳電極做正極,NaCl中溶解的氧氣得電子生成,在酸性環(huán)境中生成水;②實驗1和2(或3和4)中NaCl溶液的pH相同,F(xiàn)eSO4溶液的pH不同,且FeSO4溶液的pH越小,電流越小,結(jié)合原電池裝置中,其它條件相同時,負極反應物的還原性越強或正極反應物的氧化性越強,該原電池的電流越大,可以得出結(jié)論;③對比實驗1和3(或2和4)發(fā)現(xiàn),F(xiàn)eSO4溶液的pH相同時,NaCl溶液的pH越大,電流越小,結(jié)合原電池裝置中,其它條件相同時,負極反應物的還原性越強或正極反應物的氧化性越強,該原電池的電流越大,可以得出結(jié)論;④對比實驗1和4,NaCl溶液的pH增大酸性減弱,F(xiàn)eSO4溶液的pH減小酸性增強,但是電流卻減小,結(jié)合②③的結(jié)論分析?!驹斀狻縄.(1)亞鐵離子具有還原性,在空氣中容易被氧化,在配制溶液時使用到的蒸餾水都必須煮沸、冷卻后再使用,目的是:除去水中溶解的氧氣,防止氧化Fe2+;向FeSO4溶液中加入飽和(NH4)2SO4溶液,需要經(jīng)過蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌和干燥后得到一種淺藍綠色的晶體;(2)①無水硫酸銅遇水變藍色,該裝置的實驗目的是:檢驗晶體中是否含有結(jié)晶水;空氣中也有水蒸氣,容易對實驗產(chǎn)生干擾,需要使用濃硫酸防止空氣中水蒸氣逆向進入裝有無水CuSO4的試管,影響實驗結(jié)果;②檢驗Fe2+,可以向樣品中滴入少量K3[Fe(CN)6]溶液,出現(xiàn)藍色沉淀,說明存在Fe2+;或先滴入2滴KSCN溶液,無明顯變化,再加入幾滴新制氯水,溶液變成紅色,說明存在Fe2+;II.(3)①由表可知,pH=4.5的0.8mol/L的FeSO4溶液中,會產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀,說明二價鐵被氧化成了三價鐵,同時和水反應生成Fe(OH)3沉淀,離子方程式為:4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3↓+8H+;②0.8mol/L的FeSO4溶液(pH=4.5)和0.8mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2溶液中硫酸根的濃度也不同,0.8mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2溶液中硫酸根濃度更大,故可以假設:當其它條件相同時,硫酸根離子濃度大小影響Fe2+的穩(wěn)定性;或者當其它條件相同時,硫酸根離子濃度越大,F(xiàn)e2+的穩(wěn)定性較好;(4)①FeSO4中的鐵的化合價為+2價,具有還原性,在原電池中做負極,則左池的碳電極做正極,NaCl中溶解的氧氣得電子生成,在酸性環(huán)境中生成水,故電極方程式為:O2+4e-+4H+=2H2O;②實驗1和2(或3和4)中NaCl溶液的pH相同,F(xiàn)eSO4溶液的pH不同,且FeSO4溶液的pH越小,電流越小,結(jié)合原電池裝置中,其它條件相同時,負極反應物的還原性越強或正極反應物的氧化性越強,該原電池的電流越大,可以得出的結(jié)論是:溶液酸性越強,F(xiàn)e2+的還原性越弱;③對比實驗1和3(或2和4)發(fā)現(xiàn),F(xiàn)eSO4溶液的pH相同時,NaCl溶液的pH越大,電流越小,結(jié)合原電池裝置中,其它條件相同時,負極反應物的還原性越強或正極反應物的氧化性越強,該原電池的電流越大,可以得出在一定pH范圍內(nèi)溶液的堿性越強,O2氧化性越強;④對比實驗1和4,NaCl溶液的pH增大酸性減弱,F(xiàn)eSO4溶液的pH減小酸性增強,但是電流卻減小,結(jié)合②③的結(jié)論,和其它條件相同時,溶液酸性增強對Fe2+的還原性減弱的影響,超過了對O2的氧化性增強的影響。故pH=1的FeSO4溶液更穩(wěn)定。28、AD4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g)ΔH=-2070kJ·mol-1ac>
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