
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文檔簡介
…………○…………內…………○…………裝…………○…………內…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年粵教版拓展型課程化學下冊月考試卷193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:______總分欄題號一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共7題,共14分)1、現以CO、O2、熔熔鹽Z(Na2CO3)組成的燃料電池,采用電解法制備N2O5,裝置如圖所示,其中Y為CO2;下列說法正確的是。
A.石墨I是原電池的正極,發(fā)生氧化反應B.甲池中的CO向石墨I極移動C.乙池中左端Pt極電極反應式:N2O4-2e-+H2O=N2O5+2H+D.若甲池消耗氧氣2.24L,則乙池中產生氫氣0.2mol2、如圖是硫元素的“價-類”二維圖;圖中箭頭表示物質之間的相互轉化。下列有關說法錯誤的是。
A.c、f、g分別轉化為d、e、h的反應都可以是化合反應B.a與c可以發(fā)生氧化還原反應,且氧化劑與還原劑的物質的量之比為1∶2C.c與過氧化鈉反應得到的產物是g和O2D.b存在于火山口附近或地殼的巖層中3、為了凈化和收集由鹽酸和大理石制得的CO2氣體;從下圖中選擇合適的的裝置并連接。合理的是。
A.a-a′→d-d′→eB.b-b′→d-d′→gC.c-c′→d-d′→gD.d-d′→c-c′→f4、某小組利用下面的裝置進行實驗;②;③中溶液均足量,操作和現象如下表。
實驗操作現象Ⅰ向盛有Na2S溶液的①中持續(xù)通入CO2至過量②中產生黑色沉淀;溶液的pH降低;
③中產生白色渾濁,該渾濁遇酸冒氣泡Ⅱ向盛有NaHCO3溶液的①中持續(xù)通入H2S氣體至過量現象同實驗Ⅰ
資料:CaS遇水完全水解。
由上述實驗得出的結論不正確的是A.③中白色渾濁是CaCO3B.②中溶液pH降低的原因是:H2S+Cu2+==CuS↓+2H+C.實驗Ⅰ①中發(fā)生的反應是:CO2+H2O+S2?==CO32?+H2SD.由實驗Ⅰ和Ⅱ不能比較H2CO3和H2S酸性的強弱5、下列氣體可用排水法收集的是A.NH3B.HClC.O2D.SO26、如圖是模擬侯氏制堿法的部分裝置。下列操作正確的是
A.b通入然后a通入c中放堿石灰B.a通入然后b通入廣口瓶中析出C.a通入然后b通入c中放蘸稀硫酸的脫脂棉D.b通入然后a通入c中放蘸NaOH溶液的脫脂棉7、用下列實驗裝置進行相應實驗;能達到實驗目的是()
A.用圖1所示裝置可收集NO氣體B.用圖2所示裝置可吸收多余氨氣且能防止倒吸C.用圖3所示裝置可實現反應:2H2OO2↑+2H2↑D.用圖4所示裝置可證明酸性:H2SO4>H2CO3>H2SiO3評卷人得分二、填空題(共7題,共14分)8、根據所學知識回答下列問題。
(1)0.1mol?L-1的NaHCO3溶液中各離子的濃度由大到小的順序為__。
(2)已知:常溫時,H2R的電離平衡常數Ka1=1.23×10-2,Ka2=5.60×10-8,則0.1mol?L-1的NaHR溶液顯__(填“酸”;“中”或“堿”)性。
(3)實驗室用AlCl3(s)配制AlCl3溶液的操作為__,若將AlCl3溶液蒸干并灼燒至恒重;得到的物質為___(填化學式)。
(4)25℃時,將足量氯化銀分別放入下列4種溶液中,充分攪拌后,銀離子濃度由大到小的順序是___(填標號);③中銀離子的濃度為_____mol?L-1。(氯化銀的Ksp=1.8×10-10)
①100mL0.1mol?L-1鹽酸②100mL0.2mol?L-1AgNO3溶液。
③100mL0.1mol?L-1氯化鋁溶液④100mL蒸餾水9、晶體硼熔點為1873K;其結構單元為正二十面體,結構如圖所示。氮化硼(BN)有多種相結構,例如六方相氮化硼與立方相氮化硼,結構如圖所示,六方相氮化硼與石墨相似,具有層狀結構;立方相氮化硼是超硬材料?;卮鹣铝袉栴}:
(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),結構單元由___個硼原子構成,共含有___個B-B鍵。
(3)關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?。凰再|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。10、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轉化率隨時間的變化如下圖所示。
(1)n(H2S):n(Ar)越小,H2S平衡轉化率___________,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。11、研究CO還原NOx對環(huán)境的治理有重要意義;相關的主要化學反應有:
ⅠNO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)ΔH1
Ⅱ2NO2(g)+4CO(g)N2(g)+4CO2(g)ΔH2<0
Ⅲ2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH3<0
(1)已知:每1mol下列物質分解為氣態(tài)基態(tài)原子吸收的能量分別為。NO2COCO2NO819kJ1076kJ1490kJ632kJ
①根據上述信息計算ΔH1=_______kJ·molˉ1。
②下列描述正確的是_______。
A在絕熱恒容密閉容器中只進行反應Ⅰ;若壓強不變,能說明反應Ⅰ達到平衡狀態(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,平衡常數增大。
D上述反應達到平衡后;升溫,三個反應的逆反應速率均一直增大直至達到新的平衡。
(2)在一個恒溫恒壓的密閉容器中,NO2和CO的起始物質的量比為1∶2進行反應,反應在無分子篩膜時二氧化氮平衡轉化率和有分子篩膜時二氧化氮轉化率隨溫度的變化如圖所示,其中分子篩膜能選擇性分離出N2。
①二氧化氮平衡轉化率隨溫度升高而降低的原因為_______。
②P點二氧化氮轉化率高于T點的原因為_______。
(3)實驗測得,V正=k正·c2(NO)·c2(CO),V逆=k逆·c(N2)·c2(CO2)(k正、k逆為速率常數;只與溫度有關)。
①一定溫度下,向體積為1L的密閉容器中充入一定量的NO和CO,只發(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_______。
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的實際質量是___。
(2)圖B反應的實驗現象是__。
(3)圖C反應的表達式為__。
(4)圖D實驗目的是__。13、連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)俗稱保險粉,是白色砂狀或淡黃色粉末狀固體,易溶于水、不溶于醇,該物質具有強還原性,在空氣中易被氧化為NaHSO4,75℃以上會分解產生SO2。是重要的有機合成原料和漂白劑。
制取Na2S2O4常用甲酸鈉法:控制溫度60~70℃,在甲酸鈉(HCOONa)的甲醇溶液中,邊攪拌邊滴加Na2CO3甲醇溶液,同時通入SO2,即可生成Na2S2O4。反應原理如下:2HCOONa+4SO2+Na2CO3=2Na2S2O4+H2O+3CO2
(1)如圖,要制備并收集干燥純凈的SO2氣體,接口連接的順序為:a接__,__接__,__接__。制備SO2的化學方程式為___。
(2)實驗室用圖裝置制備Na2S2O4。
①Na2S2O4中硫元素的化合價為___。
②儀器A的名稱是___。
③水浴加熱前要通一段時間N2,目的是___。
④為得到較純的連二亞硫酸鈉,需要對在過濾時得到的連二亞硫酸鈉進行洗滌,洗滌的方法是___。
⑤若實驗中所用Na2SO3的質量為6.3g,充分反應后,最終得到mg純凈的連二亞硫酸鈉,則連二亞硫酸鈉的產率為___(用含m的代數式表示)。14、根據所學知識回答下列問題。
(1)0.1mol?L-1的NaHCO3溶液中各離子的濃度由大到小的順序為__。
(2)已知:常溫時,H2R的電離平衡常數Ka1=1.23×10-2,Ka2=5.60×10-8,則0.1mol?L-1的NaHR溶液顯__(填“酸”;“中”或“堿”)性。
(3)實驗室用AlCl3(s)配制AlCl3溶液的操作為__,若將AlCl3溶液蒸干并灼燒至恒重;得到的物質為___(填化學式)。
(4)25℃時,將足量氯化銀分別放入下列4種溶液中,充分攪拌后,銀離子濃度由大到小的順序是___(填標號);③中銀離子的濃度為_____mol?L-1。(氯化銀的Ksp=1.8×10-10)
①100mL0.1mol?L-1鹽酸②100mL0.2mol?L-1AgNO3溶液。
③100mL0.1mol?L-1氯化鋁溶液④100mL蒸餾水評卷人得分三、計算題(共3題,共6分)15、(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)相同物質的量濃度的①NH4HSO4、②NH4HCO3、③NH4Cl三種溶液,pH值從大到小的順序為___________(用數字標號填空,下同);相同溫度下,NH濃度相等的上述三種溶液,物質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)。16、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)寫出中和反應制備氮氣的離子反應方程式__________。
(3)的作用是_____,是否可以把和的位置對調并說明理由_________。
(4)寫出中發(fā)生反應的化學方程式___________。
(5)請用化學方法檢驗產物中是否含有未反應的鎂,寫出實驗操作、現象、結論_________。17、某研究性學習小組類比鎂在二氧化碳中的燃燒反應,認為鈉和二氧化碳也可以發(fā)生反應,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)生裝置中反應的離子方程式為_________。
(2)將制得的CO2凈化、干燥后由a口緩緩通入下圖裝置,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。
①能說明裝置中空氣已經排凈的現象是_________。
②若未排盡空氣就開始加熱,則可能發(fā)生的化學反應方程式主要為_________。
(3)若鈉著火,可以選用的滅火物質是_________。
A.水B.泡沫滅火劑C.干沙土D.二氧化碳。
(4)該小組同學對管壁的白色物質的成分進行討論并提出假設:
Ⅰ.白色物質可能是Na2O;Ⅱ.白色物質可能是Na2CO3;Ⅲ.白色物質還可能是_________。
(5)為確定該白色物質的成分,該小組進行了如下實驗:。實驗步驟實驗現象①取少量白色物質于試管中,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象
①通過對上述實驗的分析,你認為上述三個假設中,___成立(填序號)。
②由實驗得出:鈉在CO2中燃燒的化學方程式為_____;每生成1mol氧化產物,轉移的電子數為____。
(6)在實驗(2)中還可能產生另一種尾氣,該氣體為________;處理該尾氣的方法為_____。評卷人得分四、實驗題(共4題,共40分)18、同學們正在進行氫氧化鈣與各種鹽反應的探究實驗。用A;B、C、D四支試管各取室溫下等體積的氫氧化鈣飽和溶液;再向A試管中滴加碳酸鈉溶液、B試管中滴加氯化銅溶液、C試管中滴加氯化銨溶液、D試管中滴加氯化鈉溶液,振蕩。
(1)表達與交流:陽陽同學根據D試管中有沒有看到現象,判斷D試管無化學反應。你認為此判斷的依據是否合理___________(填”合理”或”不合理”),并解釋其原因是___________;
(2)同學們對B試管中反應后得到的無色溶液;繼續(xù)進行探究,他們選用兩種不同類別的物質進行以下兩個實驗,請?zhí)顚懴铝袑嶒瀳蟾妗?/p>
。實驗內容。
實驗現象。
實驗結論。
方案一:取少量濾液加入試管;向其中通入二氧化碳氣體。
__
方案二:取少量濾液加入試管中,向其中__
_
濾液中含有的兩種溶質,分別是___和___(填化學式)。
19、正丁醛是一種化工原料。某實驗小組利用如下裝置合成正丁醛。
發(fā)生的反應如下:CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CHO
反應物和產物的相關數據列表如下:。沸點/℃密度/(g·cm﹣3)水中溶解性正丁醇117.20.8109微溶正丁醛75.70.8017微溶
實驗步驟如下:
將6.0gNa2Cr2O7放入100mL燒杯中;加30mL水溶解,再緩慢加入5mL濃硫酸,將所得溶液小心轉移至B中。在A中加入4.0g正丁醇和幾粒沸石,加熱。當有蒸汽出現時,開始滴加B中溶液。滴加過程中保持反應溫度為90~95℃,在E中收集90℃以下的餾分。將餾出物分去水層,有機層干燥后蒸餾,收集75~77℃餾分,產量2.4g。回答下列問題:
(1)正丁醇合成正丁醛的反應屬于__________反應;
(2)將正丁醛粗產品分去水層的操作名稱是_____,使用到的儀器名稱是________;
(3)實驗過程中,溫度計C1測的溫度是___℃。要保持這個溫度的其原因是_________;
(4)本實驗中,正丁醛的產率為____%。(保留一位小數)20、三氯乙醛是基本有機合成原料之一,是生產農藥、醫(yī)藥的重要中間體。某化學興趣小組設計如圖所示裝置(夾持、加熱儀器略),模擬工業(yè)生產進行制備三氯乙醛(CCl3CHO)的實驗。
查閱資料;有關信息如下:
①制備反應原理:C2H5OH+4Cl2→CCl3CHO+5HCl,可能發(fā)生的副反應:C2H5OH+HCl→C2H5Cl+H2O、CCl3CHO+HClO→CCl3COOH(三氯乙酸)+HCl;
②相關物質的相對分子質量及部分物理性質:
。
C2H5OH
CCl3CHO
CCl3COOH
C2H5Cl
相對分子質量。
46
147.5
163.5
64.5
熔點/℃
-114.1
-57.5
58
-138.7
沸點/℃
78.3
97.8
198
12.3
溶解性。
與水互溶。
可溶于水;乙醇。
可溶于水;乙醇、三氯乙醛。
微溶于水;可溶于乙醇。
(1)儀器E的名稱是____________,冷凝水的流向是________進_______出(填“a”或“b”)。
(2)該裝置C可采用_______________;加熱的方法以控制反應溫度在70℃左右。
(3)裝置D干燥管的作用為_______________;裝置D燒杯中的試劑是_________。
(4)該設計流程中存在一處缺陷;該缺陷是__________,引起的后果是________。
(5)反應結束后,從C中的混合物中分離出Cl3CCOOH的方法是________(填名稱)。
(6)儀器A中發(fā)生反應的離子方程式為_________。
(7)已知:常溫下Ka(CCl3COOH)=1.0×10-1mol·L-1,Ka(CH3COOH)=1.7×10-5mol·L-1,請設計實驗證明三氯乙酸、乙酸的酸性強弱:______。21、已知2Mg+CO22MgO+C,某同學推測鈉與CO2也能反應,為探究反應產物,利用下圖裝置進行實驗。(已知PdCl2能被CO還原為黑色的Pd,飽和NaHCO3溶液可以用于除去CO2中的HC1氣體)
(1)裝置②中用稀鹽酸與CaCO3反應制備CO2,制備該氣體時發(fā)生反應的離子方程式是_______。
(2)請將圖中各裝置按順序連接(填裝置接口字母):c接___;__接___,___接____,__接____。
(3)裝置③的作用是_______。
(4)檢查完裝置氣密性并裝好藥品后,點燃酒精燈之前應進行的操作是打開彈簧夾,讓CO2充滿整個裝置;當觀察到________時再點燃酒精燈。此步操作的目的是_______。
(5)根據下列實驗現象,推測并請寫出鈉與CO2反應的化學方程式。
I.實驗過程中若觀察到裝置⑤PdCl2溶液中有黑色沉淀,且裝置①中固體成分(正鹽)只有一種,向該固體中加入稀鹽酸可產生能使澄清石灰水變渾濁的氣體。請寫出鈉與CO2反應的化學方程式________。評卷人得分五、原理綜合題(共4題,共20分)22、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的熱化學方程式_________________________。
(2)洗滌含SO2的煙氣,含以下物質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,5min后達平衡,測得NO為1mol。計算該溫度下,N2的平均反應速率v(N2)=_______________,反應的平衡常數K=____________。
②如圖曲線a表示該反應在溫度T℃下N2的物質的量隨時間的變化,曲線b表示該反應在某一起始條件改變時N2的物質的量隨時間的變化,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生CO。
(4)有人設想按2CO(g)=2C(s)+O2(g)反應除去CO,但事實上該反應在任何溫度下都不能實現,由此判斷該反應的ΔH_______0。(填寫“>”;“<”或者“=”)
(5)在汽車尾氣系統(tǒng)中安裝催化轉化器可降低尾氣中污染物的排放,其反應為:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。已知該反應在570K時的平衡常數的數值為1×1059,但反應速率極慢。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23、(1)NO、NO2是常見的氧化物。用H2或CO催化還原NO可達到消除污染的目的。
已知:2NO(g)=N2(g)+O2(g)?H=-180.5kJ/mol
2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)?H=+571.6kJ/mol
則用H2催化還原NO消除污染的熱化學方程式是___________。
(2)合成甲醇的反應2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g)?H=-90.8kJ/mol,t℃下此反應的平衡常數為160,此溫度下,在密閉容器中開始只加入CO、H2,反應l0min后測得各組分的濃度如表:。物質H2COCH3OH濃度(mol/L)0.20.10.4
①寫出該反應的平衡常數表達式K=___________。
②該時間段內反應速率v(H2)=___________。
③比較此時正、逆反應速率的大?。簐正___________v逆(填“>”;“<”或“=”)
④反應達到平衡后,保持其它條件不變,若將容器的體積擴大一倍,v正___________(填“增大”、“減小”或“不變”),v逆___________(填“增大”、“減小”或“不變”),平衡向___________(填“逆向”、“正向”或“不”)移動。24、(1)科學家經過研究發(fā)現中國霾接近中性;其主要原因如圖所示:
請判斷A是__(填化學符號)。
(2)為探究本地區(qū)霧霾中的可溶性顆粒的成分;某化學研究性小組進行了實驗探究。
[查閱資料]霧霾顆粒樣品中可能含有SOCOSOHCONOCl-、Br-及一種常見陽離子;現進行如圖實驗:
請回答下列問題:
①根據上述實驗,霧霾浸取液中一定含有的離子是__,肯定沒有的離子是__。
②若氣體D遇空氣會變成紅棕色,則沉淀A中一定含有__(填化學式)。
(3)當前頻繁出現的霧霾天氣與汽車尾氣的排放有一定的關系。通過NOx傳感器可監(jiān)測NOx的含量;其工作原理示意圖如圖:
①Pt電極上發(fā)生的是___反應(填“氧化”或“還原”)。
②寫出Pt電極的電極反應式___。
③寫出NiO電極的電極反應式__。25、研究金屬與硝酸的反應;實驗如下。
。實驗(20℃)
現象。
Ⅰ.過量銅粉、2mL0.5mol/LHNO3
無色氣體(遇空氣變紅棕色);溶液變?yōu)樗{色。
Ⅱ.過量鐵粉、2mL0.5mol/LHNO3
6mL無色氣體(經檢測為H2);溶液幾乎無色。
(1)Ⅰ中產生的無色氣體是________。
(2)研究Ⅱ中的氧化劑。
①甲同學認為該濃度的硝酸中H+的氧化性大于NO3-,所以NO3-沒有發(fā)生反應。乙同學依據Ⅰ和Ⅱ證明了甲的說法不正確;其實驗證據是________。
②乙同學通過分析,推測出NO3-也能被還原,依據是________,進而他通過實驗證實該溶液中含有NH4+;其實驗操作是________。
③補全Ⅱ中NO3-被還原為NH4+的過程:NO3-+________e-+____=NH4++____H2O____
(3)研究影響產生H2的因素。
。實驗。
現象。
Ⅲ.過量鐵粉、2mL0.5mol/LHNO3;40℃
3.4mL氣體(經檢測為H2);溶液略帶黃色。
Ⅳ.過量鐵粉、2mL0.5mol/LHNO3;60℃
2.6mL氣體(經檢測為H2);黃色溶液。
Ⅴ.過量鐵粉、2mL3mol/LHNO3;20℃
無色氣體(遇空氣變紅棕色);深棕色溶液。
資料:[Fe(NO)]2+在溶液中呈棕色。
④對比Ⅱ;Ⅲ、Ⅳ;溫度不同時收集到氫氣的體積不同,原因是________。
⑤Ⅴ中無色氣體是混合氣體;則一定含有遇空氣變紅棕色的氣體和________。
(4)根據實驗,金屬與硝酸反應時,影響硝酸的還原產物不同的因素有________。評卷人得分六、有機推斷題(共1題,共5分)26、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的結構簡式_______。
(5)寫出F→G的化學方程式_______。
(6)寫出滿足下列條件,C的同分異構體的結構簡式_______。
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目標產物)參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、B【分析】【詳解】
A.甲池為原電池;乙池為電解池,甲池中通CO的一極為負極,石墨I為負極,A項錯誤;
B.根據原電池的工作原理,陰離子向負極移動,即向石墨I極移動;B項正確;
C.乙池左端連接電源的正極,乙池左端電極為陽極,因此陽極電極反應式為N2O4-2e-+2HNO3=2N2O5+2H+;C項錯誤;
D.乙池的陰極電極反應為2H++2e-=H2↑;若甲池消耗標準狀況下的氧氣2.24L,轉移電子0.4mol,則乙池中產生氫氣0.2mol,由于沒有指明在標準狀況下,2.24L氧氣不一定是0.1mol,D項錯誤。
故選B。2、C【分析】【詳解】
A.硫的+4價氧化物;酸及鹽的轉化為+6相應化合物都可以通過氧氣氧化;這些反應都是化合反應,A項正確;
B.硫化氫與二氧化硫反應生成硫和水:SO2+2H2S=3S+2H2O;反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為1∶2,B項正確;
C.過氧化鈉具有氧化性,SO2具有還原性,SO2與過氧化鈉反應生成硫酸鈉;C項錯誤;
D.游離態(tài)的硫存在于火山口附近或地殼的巖層中;D項正確;
故選:C。3、C【分析】【詳解】
由鹽酸和大理石制得的CO2氣體中會含有雜質H2O(g)和HCl,除去的試劑分別為濃硫酸和飽和碳酸氫鈉溶液,應先讓氣體通過飽和NaHCO3溶液除去HCl,再通過濃硫酸干燥;CO2的相對分子量為44,比空氣(29)的大,因此用向上排空氣法收集CO2;答案選C。4、C【分析】【詳解】
由操作和現象可知,①CO2過量發(fā)生2CO2+2H2O+S2-═2HCO3-+H2S,②中發(fā)生H2S+Cu2+═CuS↓+2H+,③中二氧化碳與石灰水反應生成白色渾濁是CaCO3。
A.由上述分析可知,③中白色渾濁是CaCO3;故A正確;
B.②中溶液pH降低的原因是:H2S+Cu2+═CuS↓+2H+;產生黑色沉淀,溶液的pH降低,故B正確;
C.實驗Ⅰ①中CO2過量發(fā)生的反應是2CO2+2H2O+S2?═2HCO3?+H2S;故C錯誤;
D.由強酸制取弱酸的原理及實驗Ⅰ和Ⅱ不能比較H2CO3和H2S酸性的強弱;故D正確。
故選C。5、C【分析】【詳解】
A.NH3極易溶于水;用排水法不能收集到該氣體,A不合題意;
B.HCl易溶于水;不能用排水法收集,B不合題意;
C.O2不易溶于水;可以用排水法收集,C符合題意;
D.SO2易溶于水;與水反應生成亞硫酸,不能用排水法收集,D不合題意。
故選C。6、C【分析】【詳解】
“侯氏制堿法”制取的原理是在飽和食鹽水中通入氨氣和二氧化碳,而得到在這一實驗過程中,由于在水中的溶解度較小,而的溶解度較大,為防止倒吸,b管通a管通所以要在食鹽水先通然后再通否則通入后會從水中逸出,等再通時溶液中的量就很少了,這樣得到的產品也很少;在這個實驗中的尾氣主要是和其中對環(huán)境影響較大,要吸收,而是堿性氣體;所以在C裝置中要裝酸性物質;
A;C裝置中要裝酸性物質;故A錯誤;
B、廣口瓶中析出的是NaHCO3;故B錯誤;
C、a通入然后b通入c中放蘸稀硫酸的脫脂棉,吸收NH3;故C正確;
D;c中放蘸稀硫酸的脫脂棉;故D錯誤;
故選C。7、D【分析】【分析】
【詳解】
A.圖1中NO氣體極易被空氣中的氧氣氧化,其密度小于CO2的密度,應該短管進入,長管排出CO2;故A不能實現;
B.圖2中苯密度比水??;漂在上層不能起到防止倒吸的作用,故B不能實現;
C.圖3中Cu做陽極失電子溶解,變成Gu2+,Gu2+進入溶液;石墨電極是陰極,H+得電子析出H2,溶液中生成Cu(OH)2,不能實現2H2OO2↑+2H2↑;故C錯誤;
D.用圖4所示裝置中硫酸不揮發(fā),可與碳酸鈉反應放出二氧化碳氣體,可證明酸性:H2SO4>H2CO3,生成的二氧化碳可與硅酸鈉溶液反應生成H2SiO3,可證明H2CO3>H2SiO3,所以圖4裝置可以證明:H2SO4>H2CO3>H2SiO3;故D正確;
故答案:D。二、填空題(共7題,共14分)8、略
【分析】【詳解】
(1)NaHCO3在水溶液中發(fā)生電離:NaHCO3=Na++電離產生是會發(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();電離產生H+使溶液顯酸性;水解產生OH-,使溶液顯堿性。由于其水解作用大于電離作用,最終達到平衡時,溶液中c(OH-)>c(H+),但鹽水解程度是微弱的,主要以鹽電離產生的離子存在,所以c()>c(OH-);溶液中的H+除會電離產生,還有H2O電離產生,而只有電離產生,故離子濃度:c(H+)>c(),因此該溶液中各種離子濃度由大到小的順序為:c(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+)>c();
(2)在0.1mol?L-1的NaHR溶液中,存在HR-的電離作用:HR-R2-+H+,電離產生H+使溶液顯酸性,同時也存在著水解中:HR-+H2OH2R+OH-,水解產生OH-,使溶液顯堿性,其平衡常數Kh=<Ka2=5.60×10-8,說明HR-的電離作用大于水解作用;因此NaHR溶液顯酸性;
(3)AlCl3是強酸弱堿鹽,在溶液中會發(fā)生水解作用:AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,導致溶液變渾濁,由于水解產生HCl,因此根據平衡移動原理,若用固體配制溶液時,將其溶解在一定量的濃鹽酸中,增加了H+的濃度,就可以抑制鹽的水解,然后再加水稀釋,就可以得到澄清溶液;若將AlCl3溶液蒸干,水解平衡正向進行直至水解完全,HCl揮發(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分解產生Al2O3和H2O,最后得到的固體是Al2O3;
(4)氯化銀在水中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq);Ag+、Cl-都會抑制物質的溶解,溶液中Ag+、Cl-濃度越大;其抑制AgCl溶解的程度就越大。
①100mL0.1mol?L-1鹽酸中c(Cl-)=0.1mol/L;
②100mL0.2mol?L-1AgNO3溶液中c(Ag+)=0.2mol/L;
③100mL0.1mol?L-1氯化鋁溶液中c(Cl-)=0.1mol/L×3=0.3mol/L;
④100mL蒸餾水中不含Cl-、Ag+;對氯化銀在水中溶解無抑制作用。
它們抑制AgCl溶解程度③>②>①>④,AgNO3溶液中含有Ag+,該溶液中含有的c(Ag+)最大;則這四種液體物質中銀離子濃度由大到小的順序是:②>④>①>③;
③中c(Cl-)=0.3mol/L,由于AgCl的溶度積常數Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)=1.8×10-10,則該溶液中c(Ag+)==6.0×10-10mol/L?!窘馕觥縞(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+)>c()酸將AlCl3(s)溶解在較濃的鹽酸中,然后加水稀釋Al2O3②>④>①>③6.0×10-109、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構中,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?。?/p>
c.由圖可知;立方相氮化硼為空間網狀結構,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構中,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,導致其質地軟,故正確;
c.由圖可知;立方相氮化硼為空間網狀結構,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.bd⑦.210、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平衡轉化率越高;
(2)n(H2S):n(Ar)越小,H2S平衡轉化率越高,所以n(H2S):n(Ar)=1:9對應的曲線是d;根據圖像可知n(H2S):n(Ar)=1:9反應進行到0.1s時H2S轉化率為0.24;假設在該條件下;硫化氫和氬的起始投料的物質的量分別為1mol和9mol,則根據三段式可知:
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。【解析】(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平衡轉化率越高。
(2)d24.911、略
【分析】【詳解】
(1)①ΔH1=E反應物-E生成物=819+1076-1490-632=-227kJ/mol;
②A.反應前后氣體系數不變;如果是恒溫恒容,無論平衡是否移動,容器中的壓強均不變,換為絕熱容器后,隨著反應的正向進行,反應放出熱量,體系溫度升高,等量氣體的壓強隨之增大,此時壓強是變量,可以作為平衡的依據,A項正確;
B.當ΔH-TΔS<0時;反應自發(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;但是平衡常數只受到溫度的影響,溫度不變,平衡常數不變,C項錯誤;
D.溫度升高;反應速率增大,三個反應的逆反應速率均增大,三個反應均為放熱反應,溫度升高,反應向吸熱方向進行,則平衡逆向移動,所以平衡移動的初期為逆反應速率大于正反應速率,為了達到新的平衡,逆反應速率向正反應速率靠近,逆反應速率會減小,所以逆反應速率的變化趨勢為先增大后減小,D項錯誤;
(2)①反應為放熱反應;溫度升高,平衡向逆反應(吸熱)方向進行,二氧化氮轉化率降低;
②相同溫度下,二氧化氮的轉化率在P點較高是因為使用了分子篩膜,將產物N2分離出來;降低了產物的濃度,使平衡正向進行,從而二氧化氮的轉化率提高;
(3)①列三段式求解:因為N2占平衡總體積的1/4,所以a=0.3mol,此時為平衡狀態(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(氣體系數減小)方向進行,則正反應速率大于逆反應速率,所以正反應速率的總體趨勢為先突然增大,然后減小,直至平衡,其圖像為【解析】①.-227②.AB③.反應為放熱反應,溫度升高,平衡逆向移動(或平衡常數減?。?分子篩膜從反應體系中不斷分離出N2,有利于反應正向進行,二氧化氮轉化率升高⑤.270⑥.(起點的縱坐標為16,t3時刻達到平衡,t3-t4處于平衡狀態(tài)與已有線平齊)12、略
【分析】【分析】
(1)托盤天平的平衡原理:稱量物質量=砝碼質量+游碼質量;
(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小;
【詳解】
(1)稱量物質量=砝碼質量+游碼質量;15=NaCl質量+3,NaCl的實際質量是15g-3g=12g;
(2)鎂在空氣中燃燒的現象是: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】【詳解】
(1)亞硫酸鈉和硫酸反應生成二氧化硫,反應的方程式為:Na2SO3+H2SO4(濃)═Na2SO4+SO2↑+H2O,生成的二氧化硫含有水蒸氣,可用濃硫酸干燥,用向上排空氣法收集,且用堿石灰吸收尾氣,避免污染環(huán)境,則連接順序為a接b;c接f,g接d;
(2)①Na2S2O4中硫元素的化合價為+3;
②由裝置可知;儀器A的名稱為恒壓滴液漏斗;
③實驗時應避免Na2S2O4和HCOONa被氧化,可應先通入二氧化硫,排凈系統(tǒng)中的空氣,防止加熱時Na2S2O4和HCOONa被氧化,也可通一段時間N2;排凈系統(tǒng)中的空氣;
④洗滌連二亞硫酸鈉時應與空氣隔離;洗滌劑可用甲醇或乙醇,洗滌過程為:在無氧環(huán)境中,向漏斗中加入甲醇或乙醇至浸沒晶體,待甲醇順利流下,重復2-3次;
⑤設連二亞硫酸鈉理論產率為x;根據硫原子守恒:
2Na2SO3~Na2S2O4
252174
6.3gx
則解得x=4.35g,產率為:【解析】bcfgdNa2SO3+H2SO4(濃)═Na2SO4+SO2↑+H2O+3恒壓滴液漏斗排凈系統(tǒng)中的空氣向漏斗中加入甲醇或乙醇至浸沒晶體,待甲醇順利流下,重復2-3次14、略
【分析】【詳解】
(1)NaHCO3在水溶液中發(fā)生電離:NaHCO3=Na++電離產生是會發(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();電離產生H+使溶液顯酸性;水解產生OH-,使溶液顯堿性。由于其水解作用大于電離作用,最終達到平衡時,溶液中c(OH-)>c(H+),但鹽水解程度是微弱的,主要以鹽電離產生的離子存在,所以c()>c(OH-);溶液中的H+除會電離產生,還有H2O電離產生,而只有電離產生,故離子濃度:c(H+)>c(),因此該溶液中各種離子濃度由大到小的順序為:c(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+)>c();
(2)在0.1mol?L-1的NaHR溶液中,存在HR-的電離作用:HR-R2-+H+,電離產生H+使溶液顯酸性,同時也存在著水解中:HR-+H2OH2R+OH-,水解產生OH-,使溶液顯堿性,其平衡常數Kh=<Ka2=5.60×10-8,說明HR-的電離作用大于水解作用;因此NaHR溶液顯酸性;
(3)AlCl3是強酸弱堿鹽,在溶液中會發(fā)生水解作用:AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,導致溶液變渾濁,由于水解產生HCl,因此根據平衡移動原理,若用固體配制溶液時,將其溶解在一定量的濃鹽酸中,增加了H+的濃度,就可以抑制鹽的水解,然后再加水稀釋,就可以得到澄清溶液;若將AlCl3溶液蒸干,水解平衡正向進行直至水解完全,HCl揮發(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分解產生Al2O3和H2O,最后得到的固體是Al2O3;
(4)氯化銀在水中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq);Ag+、Cl-都會抑制物質的溶解,溶液中Ag+、Cl-濃度越大;其抑制AgCl溶解的程度就越大。
①100mL0.1mol?L-1鹽酸中c(Cl-)=0.1mol/L;
②100mL0.2mol?L-1AgNO3溶液中c(Ag+)=0.2mol/L;
③100mL0.1mol?L-1氯化鋁溶液中c(Cl-)=0.1mol/L×3=0.3mol/L;
④100mL蒸餾水中不含Cl-、Ag+;對氯化銀在水中溶解無抑制作用。
它們抑制AgCl溶解程度③>②>①>④,AgNO3溶液中含有Ag+,該溶液中含有的c(Ag+)最大;則這四種液體物質中銀離子濃度由大到小的順序是:②>④>①>③;
③中c(Cl-)=0.3mol/L,由于AgCl的溶度積常數Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)=1.8×10-10,則該溶液中c(Ag+)==6.0×10-10mol/L?!窘馕觥縞(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+)>c()酸將AlCl3(s)溶解在較濃的鹽酸中,然后加水稀釋Al2O3②>④>①>③6.0×10-10三、計算題(共3題,共6分)15、略
【分析】【詳解】
(1)水是弱電解質,存在電離平衡:H2OH++OH-,在室溫25℃時,Kw=c(H+)·c(OH-)=1.0×10-14;
若t=100℃時,Kw=1.0×10-12,100℃時0.05mol?L-1Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.05mol/L×2=0.10mol/L,則該溫度下c(H+)==10-11mol/L;故該溶液的pH=11;
(2)25℃時,0.1L0.1mol?L-1的Na2A溶液的pH=11,溶液顯堿性,是由于該鹽是強堿弱酸鹽,在溶液中A2-發(fā)生水解反應,消耗水電離產生的H+,使水的電離平衡正向移動,最終達到平衡時,溶液中c(OH-)>c(H+),用離子方程式表示為A2-+H2O?HA-+OH-;
(3)pH相等的NaOH溶液與CH3COONa溶液,分別加熱到相同的溫度,由于CH3COONa是強堿弱酸鹽,醋酸根離子水解使溶液顯堿性,升高溫度,鹽水解程度增大,溶液的堿性增強,所以CH3COONa溶液的pH增大,而NaOH溶液的pH變化比較小,所以分別加熱到相同的溫度后CH3COONa溶液的pH>NaOH溶液的pH;
(4)室溫下,pH=2的H2SO4溶液中水電離產生的H+的濃度c(H+)=10-12mol/L;
pH=12的NaOH溶液溶液中水電離產生的H+的濃度c(H+)=10-12mol/L;
pH=12的Na2CO3溶液,水電離出的c(H+)=10-2mol/L,故三種溶液中水電離產生的c(H+)之比為10-12:10-12:10-2=1:1:1010;
(5)①NH4HSO4是強酸的酸式鹽,電離產生H+使溶液顯酸性;②NH4HCO3水解使溶液顯堿性;③NH4Cl水解使溶液顯酸性,堿性溶液的pH大于酸性溶液的pH,電離產生的H+濃度大于鹽水解的酸性;所以三種溶液pH從大到小的順序為:②>③>①;
三種溶液中都存在NH的水解作用,①NH4HSO4電離產生H+會抑制NH的水解作用,使c(NH)增大;②NH4HCO3溶液中水解會促進NH的水解作用,使溶液中c(NH)減小,故相同溫度下,NH濃度相等的上述三種溶液;物質的量濃度從大到小的順序為:②>③>①;
(6)①在酸性條件下,Cr2O將Fe2+氧化為Fe3+,Cr2O被還原為Cr3+,根據電子守恒、電荷守恒及原子守恒,可得該反應的離子方程式:Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O;
②若處理后的廢水中殘留的c(Fe3+)=4.0×10-13mol?L-1,則由Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,可知c3(OH-)=結合Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-33,可知此時溶液中c(Cr3+)==6.0×10-8mol/L?!窘馕觥?.0×10-1411A2-+H2O?HA-+OH->1:1:1010②>③>①②>③>①Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O6.0×10-816、略
【分析】【分析】
裝置A中NaNO2和(NH4)2SO4發(fā)生反應(NH4)2SO4+2NaNO22N2↑+Na2SO4+4H2O生成氮氣;從發(fā)生裝置A出來的氣體中可能伴有O2,會對后面實驗的進行造成干擾,因此在E中反應發(fā)生前必須把O2除去,而硫酸亞鐵中的Fe2+能夠和氧氣結合生成硫酸鐵,進而除去O2;E中反應生成的氮化鎂極易與水反應,因此在反應前必須把水除去(濃硫酸干燥);E中鎂和氮氣在加熱條件發(fā)生反應N2+3MgMg3N2生成Mg3N2;B;F為緩沖瓶,起到防倒吸作用;G中硫酸亞鐵可防止空氣進入E。
【詳解】
(1)根據圖示可知;儀器a的名稱是分液漏斗,故答案為:分液漏斗;
(2)NaNO2和(NH4)2SO4反應生成氮氣,該反應為歸中反應,反應的化學方程式為:(NH4)2SO4+2NaNO22N2↑+Na2SO4+4H2O,離子反應方程式:2NH4++2NO2-2N2↑+4H2O,故答案為:2NH4++2NO2-2N2↑+4H2O;
(3)從發(fā)生裝置A出來的氣體中可能伴有O2,會對后面實驗的進行造成干擾,因此在E中反應發(fā)生前必須把O2除去,而硫酸亞鐵中的Fe2+能夠和氧氣結合生成硫酸鐵,進而除去O2;E中反應生成的氮化鎂極易與水反應;因此在反應前必須把水除去(濃硫酸干燥);不能將C和D對調,對調后無法除去水蒸氣,故答案為:除去氧氣(及氮氧化物);除去水蒸氣;不能,對調后無法除去水蒸氣;
(4)E中鎂和氮氣在加熱條件下反應生成氮化鎂,化學方程式為:N2+3MgMg3N2,故答案為:N2+3MgMg3N2;
(5)由氮化鎂和水反應的化學方程式可知;可以取少量產物于試管中,加入少量蒸餾水,試管底部有沉淀生成,可聞到刺激性氨味(把濕潤的紅色石蕊試紙放在管口,試紙變藍),證明產物中含有氮化鎂;棄去上清液,加入鹽酸,若觀察到有氣泡產生,則證明產物中含有未反應的鎂,故答案為:取少量產物于試管中,加少量蒸餾水,試管底部有沉淀生成,可聞到刺激性氨味(把潤濕的紅色石蕊試紙放在管口,試紙變藍),證明產物中含有氮化鎂;棄去上清液,加入鹽酸,若觀察到有氣泡產生,則證明產物中含有未反應的鎂。
【點睛】
本題涉及氮化鎂的制備以及檢驗,明確實驗原理、實驗目的為解答關鍵,試題意在考查化學實驗基本操作、常用化學儀器及使用方法以及化學物質的分析檢驗的能力?!窘馕觥糠忠郝┒?NH4++2NO2-2N2↑+4H2O除去氧氣(及氮氧化物);除去水蒸氣;不能,對調后無法除去水蒸氣N2+3MgMg3N2取少量產物于試管中,加少量蒸餾水,試管底部有沉淀生成,可聞到刺激性氨味(把潤濕的紅色石蕊試紙放在管口,試紙變藍),證明產物中含有氮化鎂;棄去上清液,加入鹽酸,若觀察到有氣泡產生,則證明產物中含有未反應的鎂。17、略
【分析】【詳解】
(1)該裝置為固體和液體反應制備氣體的發(fā)生裝置,二氧化碳的制備用大理石和稀鹽酸反應,其離子反應方程式為:↑;
(2)①二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁;能說明裝置中空氣已經排凈的現象是試管中的澄清石灰水變渾濁;
②若未排盡空氣就開始加熱,與空氣中的氧氣發(fā)生反應,生成過氧化鈉,其化學反應方程式為:
(3)可以與氧氣;二氧化碳、水發(fā)生反應;所以用干燥的沙土滅火;
(4)鈉在二氧化碳中燃燒;該反應中只含鈉元素;氧元素和碳元素,沒有氫元素,所以可能會生成氧化鈉或碳酸鈉或二者的混合物;
(5)①碳酸鈉能與氯化鈣反應生成氯化鈉和碳酸鈣白色沉淀;氧化鈉與水反應生成氫氧化鈉,氫氧化鈉不能與氯化鈣溶液反應產生白色沉淀,且其水溶液顯堿性,使酚酞溶液變紅,Ⅰ;Ⅲ不成立,Ⅱ成立;
②根據實驗現象以及實驗分析,鈉在中燃燒的化學方程式為:反應前后鈉元素從0價變?yōu)?1,化合價升高,發(fā)生氧化反應,鈉作還原劑,碳酸鈉是氧化產物,每生成1mol氧化產物,轉移的電子數為2NA;
(6)可與生成的反應生成所以在實驗(2)中還可能產生的另一種尾氣為可以燃燒,可用點燃的方法處理尾氣。【解析】CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O澄清石灰水變渾濁2Na+O2Na2O2CNa2O和Na2CO3Ⅱ4Na+3CO22Na2CO3+C2NACO點燃四、實驗題(共4題,共40分)18、略
【分析】(1)
某些中和反應的發(fā)生無明顯現象;根據D試管中有沒有看到現象,判斷D試管無化學反應,不合理。
(2)
往氫氧化鈣溶液中滴加氯化銅溶液,生成氫氧化銅沉淀和氯化鈣,反應后得到的無色溶液含有CaCl2和Ca(OH)2;取少量濾液加入試管,向其中通入二氧化碳氣體,澄清石灰水變渾濁,向其中滴加無色酚酞,溶液變紅。【解析】(1)不合理某些中和反應的發(fā)生也無明顯現象。
(2)澄清石灰水變渾濁CaCl2Ca(OH)2滴加無色酚酞溶液變紅19、略
【分析】【分析】
(1)有機物分子中去掉H原子的反應是氧化反應;
(2)根據正丁醛微溶于水判斷分離方法;
(3)根據題意;反應過程中要及時把正丁醛蒸出;
(4)正丁醛的產率=實際產量÷理論產量×100%;
【詳解】
(1)正丁醇的結構簡式是CH3CH2CH2CH2OH,正丁醛的結構簡式是CH3CH2CH2CHO;正丁醇分子中去掉2個H原子生成正丁醛,屬于氧化反應;
(2)正丁醛微溶于水;正丁醛和水混合,靜止后分層,正丁醛粗產品分去水層的操作是分液;分液使用到的儀器是分液漏斗;
(3)正丁醛的沸點是75.7℃;正丁醇的沸點是117.2℃,根據題意,滴加過程中保持反應溫度為90~95℃,保證產物及時分離出來,防止被進一步氧化;
(4)根據反應方程式CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CHO,4.0g正丁醇完全生成正丁醛的質量是3.89g,正丁醛的產率=
【點睛】
本題考查有機化學實驗、反應原理、基本操作,明確反應原理是解題關鍵,注意正丁醛與正丁醇的結構和性質差異,掌握有機物分離的常用方法。【解析】氧化分液分液漏斗90~95(或在這個區(qū)間的某個溫度)保證產物及時分離出來,防止被進一步氧化61.7%20、略
【分析】【分析】
用濃鹽酸和高錳酸鉀制取氯氣,用飽和食鹽水除去氯氣中的氯化氫,氯氣進入三頸燒瓶,和里面的乙醇發(fā)生反應生成三氯乙醛。由于沒有除去氯氣中的水蒸氣,所以會發(fā)生副反應,導致產品中混有C2H5Cl和CCl3COOH,最后可以通過蒸餾除去CCl3COOH。三頸燒瓶上安裝的冷凝管用于冷凝回流原料和產品;同時也把未消耗的氯氣導出,用燒杯中的NaOH溶液吸收,由于同時和氯氣一起出去的還有HCl,而HCl極易溶于水,所以需要防倒吸。
【詳解】
(1)根據儀器構造知E是球形冷凝管;冷凝管中水的流向采用下口進上口出時冷凝效果好;
故答案為:球形冷凝管;a;b;
(2)控制反應溫度在70°C左右;最好采取水浴加熱的方法;
故答案為:水??;
(3)由于最終排出的氣體中含有氯氣和氯化氫;所以需要用氫氧化鈉溶液吸收,防止污染空氣;氯氣和氯化氫易溶于氫氧化鈉溶液,裝置D中的干燥管可防止倒吸;
故答案為:防止液體倒吸;氫氧化鈉溶液;
(4)該設計流程中缺少干燥氯氣的裝置,由于生成的氯氣中含有水蒸氣,氯氣能與水反應生成HCl與HClO,會發(fā)生反應:CCl3CHO+HClO→CCl3COOH+HCl、C2H5OH+HCl→C2H5Cl+H2O,導致裝置C中副產物CCl3COOH、C2H5Cl增多;
故答案為:缺少干燥氯氣的裝置;導致裝置C中副產物CCl3COOH、C2H5Cl增多;
(5)CCl3COOH溶于乙醇與CCl3CHO;應采取蒸餾方法進行分離;
故答案為:蒸餾;
(6)高錳酸鉀與濃鹽酸反應生成氯化錳、氯氣與水,該反應的離子方程式為:2MnO4+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O;
故答案為:2MnO4+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O;
(7)分別測定0.1mol?L?1兩種酸溶液的pH;三氯乙酸的pH較小,說明三氯乙酸電離程度比乙酸的大,則三氯乙酸的酸性比乙酸的強;
故答案為:分別測定0.1mol?L?1兩種酸溶液的pH,三氯乙酸的pH較小,說明三氯乙酸酸性比乙酸的強?!窘馕觥壳蛐卫淠躠b水浴防止液體倒吸氫氧化鈉溶液缺少干燥氯氣的裝置導致裝置C中副產物CCl3COOH、C2H5Cl增多蒸餾2MnO4+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O分別測定0.1mol·L-1兩種酸溶液的pH,三氯乙酸的pH較小,說明三氯乙酸酸性比乙酸的強21、略
【分析】【分析】
(1)裝置②中用稀鹽酸與CaCO3反應生成氯化鈣、CO2和水;故可寫出制備該氣體時發(fā)生反應的離子方程式。
(2)先除掉二氧化碳中的HCl氣體;再干燥氣體,再是鈉和二氧化碳反應,再是檢驗生成了一氧化碳氣體。
(3)裝置③的作用是干燥氣體;除去二氧化碳中混有的水蒸氣。
(4)檢查完裝置氣密性并裝好藥品后,點燃酒精燈之前應進行的操作是打開彈簧夾,讓CO2充滿整個裝置,當觀察到澄清石灰水變渾濁時再點燃酒精燈。此步操作的目的是排盡裝置中的空氣,以免空氣中O2、H2O干擾實驗。
(5)實驗過程中若觀察到裝置⑤PdCl2溶液中有黑色沉淀;說明生成CO氣體,且裝置①中固體成分(正鹽)只有一種,向該固體中加入稀鹽酸可產生能使澄清石灰水變渾濁的氣體說明是碳酸鈉,即可寫出方程式。
【詳解】
(1)裝置②中用稀鹽酸與CaCO3反應生成氯化鈣、CO2和水,制備該氣體時發(fā)生反應的離子方程式是CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑,故答案為:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑。
(2)先除掉二氧化碳中的HCl氣體,再干燥氣體,再是鈉和二氧化碳反應,再是檢驗生成了一氧化碳氣體,各裝置按順序連接(填裝置接口字母):c接f,g接d,e接a,b接h,故答案為:f;g;d;e;a;b;h。
(3)裝置③的作用是干燥氣體;除去二氧化碳中混有的水蒸氣,故答案為:除去二氧化碳中混有的水蒸氣。
(4)檢查完裝置氣密性并裝好藥品后,點燃酒精燈之前應進行的操作是打開彈簧夾,讓CO2充滿整個裝置,當觀察到澄清石灰水變渾濁時再點燃酒精燈。此步操作的目的是排盡裝置中的空氣,以免空氣中O2、H2O干擾實驗,故答案為:氣體裝置中澄清石灰水開始變渾濁;排盡裝置中的空氣,以免空氣中O2、H2O干擾實驗。
(5)實驗過程中若觀察到裝置⑤PdCl2溶液中有黑色沉淀,說明生成CO氣體,且裝置①中固體成分(正鹽)只有一種,向該固體中加入稀鹽酸可產生能使澄清石灰水變渾濁的氣體說明是碳酸鈉,因此鈉與CO2反應的化學方程式2Na+2CO2Na2CO3+CO,故答案為:2Na+2CO2Na2CO3+CO?!窘馕觥緾aCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑fgdeabh除去二氧化碳中混有的水蒸氣氣體裝置中澄清石灰水開始變渾濁排盡裝置中的空氣,以免空氣中O2、H2O干擾實驗2Na+2CO2Na2CO3+CO五、原理綜合題(共4題,共20分)22、略
【分析】【詳解】
I.(1)①已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-483.6kJ·mol-1
②C(s)+O2(g)=CO(g)ΔH=-110.4kJ·mol-1;
根據蓋斯定律,將②-①×整理可得:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH=+131.4kJ·mol-1
(2)洗滌含SO2的煙氣,使SO2與洗滌劑發(fā)生反應。
A.NaHSO3與SO2不能反應;不能作洗滌劑,A不符合題意;
B.由于亞硫酸的酸性比碳酸強,所以NaHCO3與SO2能反應,產生Na2SO3或NaHSO3及CO2;因此能作洗滌劑,B符合題意;
C.由于鹽酸的酸性比亞硫酸的酸強,所以BaCl2與SO2不能反應;不能作洗滌劑,C不符合題意;
D.FeCl3與SO2、H2O發(fā)生氧化還原反應,產生FeCl2、HCl、H2SO4;因此可以作洗滌劑,D符合題意;
故合理選項是BD;
II.(3)根據方程式N2(g)+O2(g)?2NO(g),每反應消耗1molN2、1molO2就會產生2molNO,則5min后達平衡,測得NO為1mol,則消耗N2為0.5mol,消耗O2為0.5mol,用N2的濃度變化表示的平均反應速率v(N2)==0.05mol/(L·min);此時各種氣體的濃度分別是c(N2)=mol/L,c(O2)=mol/L,c(NO)=mol,則此時反應的平衡常數K=
②由曲線改變可知:改變外界條件后反應速率加快,達到平衡所需時間縮短,且化學平衡正向移動,由于該反應的正反應是氣體體積不變的吸熱反應,則改變的條件可能是升溫或增大O2的濃度;
(4)有人設想按2CO(g)=2C(s)+O2(g)反應除去CO,該反應反應后氣體混亂程度減小,△S<0,若使該反應在任何溫度下都不能實現,則ΔG>0,ΔG=ΔH-T△S>0,由此判斷該反應的ΔH>0;
(5)反應2CO(g)2CO2(g)+N2(g)在570K時的平衡常數的數值為1×1059,但反應速率極慢。為了提高尾氣的凈化效率,就應該加快化學反應速率,由于該條件下化學平衡常數已經很大,在影響化學反應速率的因素中,采用升高溫度或增大壓強,就需消耗較高的能量和動力,對設備的材料承受的壓力要求也高,投入大大增加,一般不采用;而催化劑能夠成千上萬倍的加快化學反應速率,縮短達到平衡所需要的時間,因此在實際操作中最可行的措施是使用高效催化劑,故合理選項是C?!窘馕觥緾(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH=+131.4kJ·mol-1BD0.05mol/(L·min)或0.57升溫或增大O2的濃度>C23、略
【分析】【詳解】
(1)已知:①2NO(g)=N2(g)+O2(g)?H=-180.5kJ/mol
②2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)?H=+571.6kJ/mol
根據蓋斯定律,將①-②,整理可得:2H2(g)+2NO(g)=N2(g
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