江苏省连云港市2023-2024学年高一下学期6月期末考试化学试题(原卷版+解析版)
展开这是一份江苏省连云港市2023-2024学年高一下学期6月期末考试化学试题(原卷版+解析版),共28页。试卷主要包含了 下列说法正确的是等内容,欢迎下载使用。
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本试卷共8页,包含选择题(第1题~第13题,共13题)、非选择题(第14题~第17题,共4题)共两部分。本卷满分100分,考试时间为75分钟。考试结束后,请将答题卡交回。
2.答题前,请务必将自己的姓名、考试证号用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡上。
3.作答选择题,必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑涂满;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其它答案。答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置,在其它位置作答一律无效。
4.如有作图需要,可用2B铅笔作答,并请加黑加粗,描写清楚。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Fe-56
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 我国将于2060年前实现“碳中和”,下列措施对实现“碳中和”不具有直接贡献的是
A. 推广使用煤液化技术B. 将转化为淀粉
C. 发展捕集和储存技术D. 植树造林增加绿色植被的光合作用
2. 反应,可制取少量氮气。下列说法正确的是
A. 中只存在共价键B. NaCl的电子式为
C. 的结构示意图:D. 中的N为价
3. 下列关于工业生产中元素及其化合物的性质说法正确的是
A. 加热的方法制取SiB. 煅烧黄铁矿直接生产
C. 用氨的催化氧化制备NOD. 电解熔融的氧化镁制备Mg
4. 山梨酸是食品防腐剂,结构简式如图所示,下列有关山梨酸的叙述错误的是
A. 能与发生加成反应
B. 与乙醇和乙酸在一定条件都能发生取代反应
C. 与互为同分异构体
D. 1ml该物质与足量NaOH溶液反应,消耗3mlNaOH
5. 某学习小组设计以下两套装置(部分夹持装置略去)如图。用与作原料在浓作催化剂条件下,分别制备乙酸乙酯(沸点77.2℃)。下列有关说法正确是
A. 装置a比装置b原料损失的少
B. 产物中水的分子式为
C. 可用过滤的方法分离出乙酸乙酯
D. 使用饱和溶液,可以除去乙酸乙酯中的乙醇、乙酸等杂质
大气中有少量的通过氮的固定进入土壤和海洋,植物从土壤中吸收含氮化合物制造蛋白质,动物则食用植物获取蛋白质。动植物的腐败物在土壤中被细菌分解,变为含氮化合物,部分被植物吸收;土壤中的硝酸盐也会被细菌分解而转化为返回大气中。部分氮元素在自然界中的循环如图所示:
20世纪初实验室首次利用氮气和氢气人工合成了氨:,实现了工业固氮;与灼热的氧化铜反应生成和Cu。请回答下列问题:
6. 下列说法正确的是
A. “雷电作用”中与在放电条件下直接生成
B. “工业固氮”合成氨中发生氧化反应
C. “生物固氮”过程中氮元素从游离态转变为化合态
D. 亚硝酸盐转化为硝酸盐一定需要参加
7. 与在催化剂表面生成,反应历程及能量变化示意如图,下列说法正确的是
A. 该反应为吸热反应
B. ①→②:断开H—H键和时需要放出能量
C. 选择不同的催化剂不会改变此反应的数值
D. 反应达到平衡状态时,反应停止
8. 实验室制氨气并验证其某些性质的实验装置如下图所示(夹持装置省略),下列说法正确的是
A. 实验室用装置甲和乙即可制得干燥的氨气
B. 丙中氧化铜固体由黑色变为红色,能证明氨气具有还原性
C. 丁中收集到无色液体是纯净的水
D. 该实验尾气不需要处理可直接排入大气
9. 钢铁在海水中的电化学腐蚀原理示意图如图。下列说法正确的是
A. 铁为电池负极,X离子为
B. 正极电极反应式为:
C. 电子由铁流向碳,再经海水流向铁
D. 钢铁的腐蚀速率:在河水中在海水中
10. 史料记载,我国在明代就有了利用绿矾和硝酸钾制备硝酸的工艺,其主要流程如下图所示:
已知“煅烧”后产生3种气态氧化物。下列说法正确的是
A. “煅烧”前将绿矾加工成粉状,既能加快煅烧速率,又能提高原料利用率
B. “吸收”过程中发生反应只有:
C. “搅拌”过程加入制得硝酸的原理是硫酸的酸性强于硝酸
D. “蒸馏”获得的硝酸液体显黄色是因为溶有了
11. 铁铵矾用于制备高铁酸盐。下列反应离子方程式正确的是
A. 铁铵矾溶液与氨水混合反应:
B. 向铁铵钒溶液中通入HI气体:
C 强碱溶液中铁铵矾与次氯酸钠反应生成:
D. 向铁铵钒溶液中加入NaOH溶液:
12. 室温下,探究溶液的性质,下列实验方案能达到实验目的的是
A. AB. BC. CD. D
13. 某化学小组同学用图示装置探究铜与过量浓硝酸反应后溶液呈绿色的原因。
实验现象记录如下,
下列说法正确的是
A. 步骤Ⅰ中,若产生气体中只含有0.1ml和0.04mINO,则该反应消耗Cu的物质的量为0.1ml
B. 步骤Ⅱ中,试管中发生的反应为
C. 步骤Ⅲ中,溶液颜色的变化能证明溶液的颜色随浓度的变化而变化
D. 久置的浓硝酸呈黄色,通入适量的可使黄色消失
二、非选择题:共4题,共61分。
14. 某化学兴趣小组用为原料制备纳米,实验流程如下:
(1)“氧化”过程中需加入一定量稀硫酸,反应的离子方程式为___________。
(2)“反应”过程中生成反应为:。为提高原料利用率,“氧化”过程中称取27.8g晶体加入适量充分反应(忽略对后续反应的影响),补充完善“反应”操作过程:___________,将混合液加热至60℃,恒温下磁力搅拌30min,___________,仍继续滴加NaOH溶液直至pH值约为11。
(3)“洗涤干燥”过程中,判断沉淀洗净的方法是___________。
(4)纳米可用作脱除气体的脱硫剂,包括“脱硫”和“再生”两个过程。
①“脱硫”过程中生成硫化亚铁和单质硫,反应的方程式为___________。
②“再生”过程中,需向“脱硫”后固体通入,在400℃条件下加热,有产生,剩余的固体可作脱硫剂。反应温度与脱硫剂质量关系如图所示,当温度过高时,所得“再生”后的脱硫剂脱硫效果变差的可能原因是___________。
15. 乙酸甲酯是一种重要的有机溶剂。在一定条件下,通过以下两条线路合成得到。
线路一:
线路二:
(1)分子中官能团的名称为___________。
(2)生成反应类型为___________。
(3)的一种同分异构体同时满足下列条件,该同分异构体的结构简式为___________。
①能发生银镜反应;②不能与NaOH溶液反应;③不能与金属钠反应
(4)从物质转化角度,说明线路二更符合“绿色化学”的理念___________(写1点即可)。
(5)实验室中的过程也可以先将氧化为再氧化为。氧化为的化学方程式为___________。
(6)已知:。结合题给信息,填写下列合成路线中反应试剂(甲)的化学式和相应的产物(乙、丙)的结构简式。
甲:___________、乙:___________、丙:___________。
16. 水合肼是重要的化工原料。水合肼沸点约118℃,与氨水相似,其水溶液显弱碱性,具有强还原性,易被氧化生成氮气。某探究小组利用尿素与次氯酸钠反应制取水合肼原理为:,实验装置如图所示:回答下列问题:
(1)①水合肼溶液呈碱性的原因___________(用化学用语表示)。
②反应过程中需控制温度,同时将a中溶液缓慢滴入三颈烧瓶,仪器a中盛装的溶液是___________(填序号)。
A.NaOH和NaClO溶液; B溶液
若滴速过快则会导致产品产率降低,其可能原因是___________。
(2)工业上还可以用和NaClO溶液反应制取水合肼,写出反应的化学方程式___________。
(3)实验室用如图装置制取氨气,固体b可以选用多种物质,固体b的最佳选项为___________。
a.熟石灰 b.二氧化锰 c.氢氧化钠 d.氯化铵
(4)测定样品中水合肼含量:称取样品10.00g,加入适量固体,加水配成500.00mL溶液,取25.00mL该溶液置于锥形瓶中,用的溶液滴定,滴定过程中,溶液的pH保持在6.5左右,已知:,实验测得消耗溶液的平均值为20.00mL,计算样品中水合肼的质量分数___________。(写出计算过程)
17. 是空气的污染物,需经处理后才能排放。
(1)甲烷还原法
①高温条件下甲烷能将转化为无害气体。已知有8.0g甲烷参加反应,放出86.5kJ的热量,反应的热化学方程式为___________。
②的空间构型为正四面体,请在下图的顶点用“○”表示出与碳原子紧邻的4个氢原子的位置______。
(2)CO催化还原法
某温度时,将0.6mlNO和0.8mlCO充入2L密闭容器中,发生反应的化学方程式为:,容器中CO物质的量随时间变化关系如图所示:
①反应0~10min内,___________。
②小明同学认为,在该温度下,只要反应足够长的时间一定为0,请你评价他的观点___________。
(3)原电池原理去除法
工作原理如图所示:
①电极b为原电池___________(填写“正极”或“负极”)。
②电路中通过0.6ml电子,理论上产生的体积(标准状况)为___________L。
(4)催化还原法
将一定比例的和(NO、)混合,以一定的流速通过装有某种催化剂反应器,反应相同时间后测得的去除率随反应温度的变化曲线如图中a曲线所示,在50~250℃范围内随着温度的升高,试从反应速率的视角解释的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是___________;若混合气体中含有少量的,当反应温度高于380℃时,的去除率如图中b曲线所示,b曲线在a曲线下方的原因可能是___________。
2023~2024学年第二学期期末调研考试
高一化学试题
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本试卷共8页,包含选择题(第1题~第13题,共13题)、非选择题(第14题~第17题,共4题)共两部分。本卷满分100分,考试时间为75分钟。考试结束后,请将答题卡交回。
2.答题前,请务必将自己的姓名、考试证号用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡上。
3.作答选择题,必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑涂满;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其它答案。答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置,在其它位置作答一律无效。
4.如有作图需要,可用2B铅笔作答,并请加黑加粗,描写清楚。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Fe-56
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 我国将于2060年前实现“碳中和”,下列措施对实现“碳中和”不具有直接贡献的是
A. 推广使用煤液化技术B. 将转化为淀粉
C. 发展捕集和储存技术D. 植树造林增加绿色植被的光合作用
【答案】A
【解析】
【详解】A.煤燃烧生成二氧化碳,并不能减少CO2的排放总量,不会直接影响“碳中和”,故A符合题意;
B.将CO2转化为淀粉,可以消耗二氧化碳,减少二氧化碳的排放,对实现“碳中和"具有直接贡献,故B不符合题意;
C.发展碳捕集和储存技术,可以减少碳的排放,对实现“碳中和”具有直接贡献,故C不符合题意;
D.植树造林增加绿色植被可以吸收二氧化碳,对实现“碳中和”具有直接贡献,故D不符合题意;
故选:A。
2. 反应,可制取少量氮气。下列说法正确的是
A. 中只存在共价键B. NaCl的电子式为
C. 的结构示意图:D. 中的N为价
【答案】D
【解析】
【详解】A.中铵根离子与氯离子之间为离子键,故A错误;
B.NaCl为离子化合物,其电子式为,故B错误;
C.钠原子质子数为11,的结构示意图为:,故C错误;
D.中Na为+1价,O为-2价,根据化合物中各元素化合价代数和为0,可知N为价,故D正确;
故选:D。
3. 下列关于工业生产中元素及其化合物性质说法正确的是
A. 加热的方法制取SiB. 煅烧黄铁矿直接生产
C. 用氨的催化氧化制备NOD. 电解熔融的氧化镁制备Mg
【答案】A
【解析】
【详解】A.工业上利用焦炭和混合加热制取Si,故A错误;
B.煅烧黄铁矿发生4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,故B错误;
C.氨气具有还原性,在催化作用下与氧气发生4NH3+5O24NO+6H2O,故C正确;
D.电解熔融的氯化镁制备Mg,故D错误;
故选:A。
4. 山梨酸是食品防腐剂,结构简式如图所示,下列有关山梨酸的叙述错误的是
A. 能与发生加成反应
B. 与乙醇和乙酸在一定条件都能发生取代反应
C. 与互为同分异构体
D. 1ml该物质与足量NaOH溶液反应,消耗3mlNaOH
【答案】D
【解析】
【详解】A.该物质中含碳碳双键,能与氢气发生加成反应,故A正确;
B.该物质中存在醇羟基,能与乙酸发生取代反应,含有羧基能与乙醇发生取代反应,故B正确;
C.由结构简式可知两者组成相同,但结构不同,因此互为同分异构体,故C正确;
D.该物质中只有羧基能与NaOH反应,1ml该物质含2ml-COOH,能消耗2mlNaOH,故D错误;
故选:D。
5. 某学习小组设计以下两套装置(部分夹持装置略去)如图。用与作原料在浓作催化剂条件下,分别制备乙酸乙酯(沸点77.2℃)。下列有关说法正确的是
A. 装置a比装置b原料损失的少
B. 产物中水的分子式为
C. 可用过滤的方法分离出乙酸乙酯
D. 使用饱和溶液,可以除去乙酸乙酯中的乙醇、乙酸等杂质
【答案】D
【解析】
【详解】A. 装置b中的长导管起到冷凝回流的作用,可提高原料的利用率,装置b比装置a原料损失的少,故A错误;
B. 酸脱羟基,醇脱氢,产物中水分子式为,酯为CH3COOCH2CH3,故B错误;
C. 乙酸乙酯为油状液体,与饱和碳酸钠溶液不互溶,应用分液的方法分离,过滤是分离固液混合物的方法,故C错误;
D. 使用饱和溶液,可以溶解乙醇,中和乙酸,从而达到除去乙酸乙酯中的乙醇、乙酸等杂质的目的,故D正确;
故选D。
大气中有少量的通过氮的固定进入土壤和海洋,植物从土壤中吸收含氮化合物制造蛋白质,动物则食用植物获取蛋白质。动植物的腐败物在土壤中被细菌分解,变为含氮化合物,部分被植物吸收;土壤中的硝酸盐也会被细菌分解而转化为返回大气中。部分氮元素在自然界中的循环如图所示:
20世纪初实验室首次利用氮气和氢气人工合成了氨:,实现了工业固氮;与灼热的氧化铜反应生成和Cu。请回答下列问题:
6. 下列说法正确的是
A. “雷电作用”中与在放电条件下直接生成
B. “工业固氮”合成氨中发生氧化反应
C. “生物固氮”过程中氮元素从游离态转变为化合态
D. 亚硝酸盐转化为硝酸盐一定需要参加
7. 与在催化剂表面生成,反应历程及能量变化示意如图,下列说法正确的是
A. 该反应为吸热反应
B. ①→②:断开H—H键和时需要放出能量
C. 选择不同催化剂不会改变此反应的数值
D. 反应达到平衡状态时,反应停止
8. 实验室制氨气并验证其某些性质的实验装置如下图所示(夹持装置省略),下列说法正确的是
A. 实验室用装置甲和乙即可制得干燥的氨气
B. 丙中氧化铜固体由黑色变为红色,能证明氨气具有还原性
C. 丁中收集到无色液体是纯净的水
D. 该实验尾气不需要处理可直接排入大气
【答案】6. C 7. C 8. B
【解析】
【分析】3.由实验装置图可知,装置甲中缺少酒精灯,不能完成氯化铵与氢氧化钙固体共热反应制备氨气的实验目的,装置乙中盛有的碱石灰用于干燥氨气,装置丙中氨气与氧化铜共热反应生成铜、氮气和水,装置丁用于冷凝收集反应生成的水,极易溶于水的氨气溶于水得到氨水,尾气中含有未反应的氨气,应用稀硫酸吸收,不能直接排入大气,否则会污染空气。
【6题详解】
A.“雷电作用”中发生的反应为氮气与氧气在放电条件下反应生成一氧化氮,故A错误;
B.“工业固氮”合成氨中氮元素的化合价降低被还原,氮气是反应的氧化剂,发生还原反应,故B错误;
C.“生物固氮”过程中氮气转化为氨和铵盐,氮元素从游离态转变为化合态,故C正确;
D.亚硝酸盐中氮元素的化合价为+3价,可以发生歧化反应生成+5价硝酸盐和氮气,不一定需要氧气参加,故D错误;
故选C;
【7题详解】
A.由图可知,合成氨反应是反应物总能量高于生成物总能量的放热反应,故A错误;
B.①→②的过程中断开H—H键和N≡N时需要吸收能量,故B错误;
C.选择不同的催化剂,可以改变反应的反应速率,但不会改变此反应ΔH的数值,故C正确;
D.化学平衡是动态平衡,反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,但反应没有停止,故D错误;
故选C;
【8题详解】
A.由分析可知,装置甲中缺少酒精灯,不能完成氯化铵与氢氧化钙固体共热反应制备氨气的实验目的,故A错误;
B.由分析可知,装置丙中氨气与氧化铜共热反应生成铜、氮气和水,反应中氮元素的化合价升高被氧化,氨气表现还原性,故B正确;
C.由分析可知,装置丁用于冷凝收集反应生成的水,极易溶于水的氨气溶于水得到氨水,故C错误;
D.由分析可知,尾气中含有未反应的氨气,应用稀硫酸吸收,不能直接排入大气,否则会污染空气,故D错误;
故选B。
9. 钢铁在海水中的电化学腐蚀原理示意图如图。下列说法正确的是
A. 铁为电池负极,X离子为
B. 正极电极反应式为:
C. 电子由铁流向碳,再经海水流向铁
D. 钢铁的腐蚀速率:在河水中在海水中
【答案】B
【解析】
【分析】钢铁浸没在海水中,钢铁中的Fe作负极,C作正极,Fe失电子转化为,溶液中的氧气在正极得电子生成,据此分析解答。
【详解】A.Fe失电子转化为,即X离子为,故A错误;
B.溶液中的氧气在正极得电子生成,电极反应为:,故B正确;
C.电子不能进入溶液中,故C错误;
D.海水中的离子浓度大于河水,海水的导电能力强于河水,则钢铁在海水中腐蚀速率更快,故D错误;
故选:B。
10. 史料记载,我国在明代就有了利用绿矾和硝酸钾制备硝酸的工艺,其主要流程如下图所示:
已知“煅烧”后产生3种气态氧化物。下列说法正确的是
A. “煅烧”前将绿矾加工成粉状,既能加快煅烧速率,又能提高原料利用率
B. “吸收”过程中发生反应只有:
C. “搅拌”过程加入制得硝酸的原理是硫酸的酸性强于硝酸
D. “蒸馏”获得的硝酸液体显黄色是因为溶有了
【答案】A
【解析】
【分析】绿矾煅烧得到氧化铁和二氧化硫气体,二氧化硫被氧气氧化为三氧化硫、被水吸收得到硫酸,加入硝酸钾得到硫酸钾和硝酸,蒸馏得到硝酸。
【详解】A.“煅烧”前将绿矾加工成粉状,增大反应物的接触面积,既能加快煅烧速率,又能提高原料利用率,故A正确;
B.“吸收”过程中二氧化硫被氧化, “吸收”过程中发生反应有:、等,故B错误;
C. “搅拌”过程加入制得硝酸的原理是因硫酸难挥发,硝酸易挥发,则加入硝酸钾制得硝酸是因为硫酸的沸点高于硝酸,故C错误;
D. “蒸馏”获得的硝酸液体显黄色是因为浓硝酸分解产生的二氧化氮溶于硝酸,故D错误;
故选A。
11. 铁铵矾用于制备高铁酸盐。下列反应的离子方程式正确的是
A. 铁铵矾溶液与氨水混合反应:
B. 向铁铵钒溶液中通入HI气体:
C. 强碱溶液中铁铵矾与次氯酸钠反应生成:
D. 向铁铵钒溶液中加入NaOH溶液:
【答案】B
【解析】
【详解】A. 一水合氨是弱电解质,铁铵矾溶液与氨水混合反应:,故A错误;
B. 向铁铵钒溶液中通入HI气体,铁离子将碘离子氧化为碘单质:,故B正确;
C. 强碱溶液中铁铵矾与次氯酸钠反应生成,同时铵根离子与OH-也会反应生成一水合氨,故C错误;
D. 向铁铵钒溶液中加入NaOH溶液,除有一水合氨生成外,还会生成氢氧化铁沉淀,故D错误;
故选B。
12. 室温下,探究溶液的性质,下列实验方案能达到实验目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.向2mL溶液中滴加几滴酸性溶液,观察溶液颜色变化,探究是否有还原性,故A错误;
B.检验溶液中是否含有应直接向待测液中滴加KSCN溶液,向待测液中滴加氯水会将氧化为干扰实验,故B错误;
C.向2mL溶液中加入过量Fe,充分振荡并过滤,铁将还原为,故C正确;
D.向2mL5%溶液中滴加几滴溶液,若产生气泡有可能是的催化作用,故D错误;
故选C。
13. 某化学小组同学用图示装置探究铜与过量浓硝酸反应后溶液呈绿色的原因。
实验现象记录如下,
下列说法正确的是
A. 步骤Ⅰ中,若产生的气体中只含有0.1ml和0.04mINO,则该反应消耗Cu的物质的量为0.1ml
B. 步骤Ⅱ中,试管中发生的反应为
C. 步骤Ⅲ中,溶液颜色的变化能证明溶液的颜色随浓度的变化而变化
D. 久置的浓硝酸呈黄色,通入适量的可使黄色消失
【答案】D
【解析】
【详解】A.,生成0.1ml转移0.1ml电子,,生成0.04mINO转移0.12ml,若产生的气体中只含有0.1ml和0.04mINO,则转移电子0.22ml,,消耗Cu的物质的量为0.11ml,故A错误;
B.步骤Ⅱ中,试管中发生反应为,故B错误;
C.烧瓶中溶液中存在硝酸铜和溶解的二氧化氮,因此水倒吸入烧瓶后颜色变化两者共同变化的结果,不能证明溶液的颜色随浓度的变化而变化,故C错误;
D.久置的浓硝酸因分解生成二氧化氮,溶于硝酸使其呈黄色,通入适量的发生反应:,可使黄色消失,故D正确;
故选:D。
二、非选择题:共4题,共61分。
14. 某化学兴趣小组用为原料制备纳米,实验流程如下:
(1)“氧化”过程中需加入一定量稀硫酸,反应的离子方程式为___________。
(2)“反应”过程中生成的反应为:。为提高原料利用率,“氧化”过程中称取27.8g晶体加入适量充分反应(忽略对后续反应的影响),补充完善“反应”操作过程:___________,将混合液加热至60℃,恒温下磁力搅拌30min,___________,仍继续滴加NaOH溶液直至pH值约为11。
(3)“洗涤干燥”过程中,判断沉淀洗净的方法是___________。
(4)纳米可用作脱除气体的脱硫剂,包括“脱硫”和“再生”两个过程。
①“脱硫”过程中生成硫化亚铁和单质硫,反应的方程式为___________。
②“再生”过程中,需向“脱硫”后固体通入,在400℃条件下加热,有产生,剩余的固体可作脱硫剂。反应温度与脱硫剂质量关系如图所示,当温度过高时,所得“再生”后的脱硫剂脱硫效果变差的可能原因是___________。
【答案】(1)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
(2) ①. 称取13.9gFeSO4⋅7H2O配成FeSO4溶液,与氧化后溶液充分混合 ②. 缓慢滴加NaOH溶液,待溶液完全变黑后
(3)取最后一次洗涤液少许于试管中,滴加BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,说明沉淀洗涤干净
(4) ①. Fe3O4+4H2S=S+3FeS+4H2O ②. FeS被氧化生成FeSO4或Fe2(SO4)3等,失去脱硫作用
【解析】
【分析】由题给流程可知,将七水硫酸亚铁溶于过氧化氢溶液得到硫酸铁溶液,向硫酸铁溶液中加入硫酸亚铁溶液后,将混合液加热至60℃,恒温下磁力搅拌30min,缓慢滴加氢氧化钠溶液,待溶液完全变黑后,仍继续滴加氢氧化钠溶液直至pH值约为11,趁热过滤、洗涤、干燥得到纳米四氧化三铁。
【小问1详解】
由题意可知,“氧化”过程中发生的反应为硫酸亚铁溶液与过氧化氢溶液、稀硫酸反应生成硫酸铁和水,反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,故答案为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
【小问2详解】
由方程式可知,制备纳米四氧化三铁需要向27.8g七水硫酸亚铁溶于过氧化氢溶液得到的硫酸铁溶液中加入硫酸亚铁溶液所需七水硫酸亚铁的质量为××278g/ml=13.9g,则制备纳米四氧化三铁的操作过程为称取27.8g晶体加入适量过氧化氢溶液充分反应,称取13.9gFeSO4⋅7H2O配成FeSO4溶液,与氧化后溶液充分混合,将混合液加热至60℃,恒温下磁力搅拌30min,缓慢滴加氢氧化钠溶液,待溶液完全变黑后,仍继续滴加氢氧化钠溶液直至pH值约为11,趁热过滤、洗涤、干燥得到纳米四氧化三铁,故答案为:称取13.9gFeSO4⋅7H2O配成FeSO4溶液,与氧化后溶液充分混合;缓慢滴加NaOH溶液,待溶液完全变黑后;
【小问3详解】
“洗涤干燥”过程中,判断沉淀洗净实际上就是检验洗涤液中是否存在硫酸根离子,具体操作为取最后一次洗涤液少许于试管中,滴加BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,说明沉淀洗涤干净,故答案为:取最后一次洗涤液少许于试管中,滴加BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,说明沉淀洗涤干净;
【小问4详解】
①由题意可知,“脱硫”过程中发生的反应为四氧化三铁与硫化氢反应生成硫酸钠、硫化亚铁和水,反应的方程式为Fe3O4+4H2S=S+3FeS+4H2O,故答案为:Fe3O4+4H2S=S+3FeS+4H2O;
②当温度过高时,所得“再生”后的脱硫剂脱硫效果变差说明FeS被氧化生成FeSO4或Fe2(SO4)3等,失去脱硫作用,故答案为:FeS被氧化生成FeSO4或Fe2(SO4)3等,失去脱硫作用。
15. 乙酸甲酯是一种重要的有机溶剂。在一定条件下,通过以下两条线路合成得到。
线路一:
线路二:
(1)分子中官能团的名称为___________。
(2)生成反应类型为___________。
(3)的一种同分异构体同时满足下列条件,该同分异构体的结构简式为___________。
①能发生银镜反应;②不能与NaOH溶液反应;③不能与金属钠反应
(4)从物质转化角度,说明线路二更符合“绿色化学”的理念___________(写1点即可)。
(5)实验室中的过程也可以先将氧化为再氧化为。氧化为的化学方程式为___________。
(6)已知:。结合题给信息,填写下列合成路线中反应试剂(甲)的化学式和相应的产物(乙、丙)的结构简式。
甲:___________、乙:___________、丙:___________。
【答案】(1)羧基 (2)取代反应
(3)
(4)使用TiO2作催化剂,不会生成SO2气体污染环境
(5)
(6) ①. Br2 ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
分子中官能团的名称为羧基;
【小问2详解】
与发生酯化反应生成,反应类型为取代反应;
【小问3详解】
同分异构体满足①能发生银镜反应,说明含醛基;②不能与NaOH溶液反应,说明不存在酯基和羧基;③不能与金属钠反应,说明不存在羧基和羟基,则符合的结构简式为:;
【小问4详解】
线路一中使用浓硫酸,会表现脱水性和强氧化性,可能生成SO2气体污染环境,而线路二中使用TiO2作催化剂,不会生成SO2气体污染环境;
【小问5详解】
氧化为的化学方程式为;
【小问6详解】
乙烯与溴单质发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,故甲为Br2;1,2-二溴乙烷与NaOH发生水解取代反应生成乙二醇,乙为;乙烯与水发生加成反应生成乙醇,即丙为。
16. 水合肼是重要的化工原料。水合肼沸点约118℃,与氨水相似,其水溶液显弱碱性,具有强还原性,易被氧化生成氮气。某探究小组利用尿素与次氯酸钠反应制取水合肼原理为:,实验装置如图所示:回答下列问题:
(1)①水合肼溶液呈碱性的原因___________(用化学用语表示)。
②反应过程中需控制温度,同时将a中溶液缓慢滴入三颈烧瓶,仪器a中盛装的溶液是___________(填序号)。
A.NaOH和NaClO溶液; B溶液
若滴速过快则会导致产品产率降低,其可能原因是___________。
(2)工业上还可以用和NaClO溶液反应制取水合肼,写出反应的化学方程式___________。
(3)实验室用如图装置制取氨气,固体b可以选用多种物质,固体b的最佳选项为___________。
a.熟石灰 b.二氧化锰 c.氢氧化钠 d.氯化铵
(4)测定样品中水合肼含量:称取样品10.00g,加入适量固体,加水配成500.00mL溶液,取25.00mL该溶液置于锥形瓶中,用的溶液滴定,滴定过程中,溶液的pH保持在6.5左右,已知:,实验测得消耗溶液的平均值为20.00mL,计算样品中水合肼的质量分数___________。(写出计算过程)
【答案】(1) ①. N2H4·H2ON2H+OH— ②. A ③. NaClO溶液将N2H4·H2O氧化
(2)2NH3+NaClO= N2H4·H2O+NaCl
(3)c (4)10%
【解析】
【分析】该实验的实验目的是利用尿素与次氯酸钠和氢氧化钠混合溶液反应制取水合肼,并用氧化还原滴定法测定样品中水合肼含量。
【小问1详解】
①由题意可知,水合肼在溶液中能部分电离出离子和氢氧根离子,使溶液呈碱性,电离方程式为N2H4·H2O+OH-;
②由题意可知,水合肼具有强还原性,易被具有强氧化性的次氯酸钠氧化为氮气,所以制备水合肼时,为防止水合肼被氧化应将氢氧化钠和次氯酸钠的混合溶液缓慢滴入尿素溶液中,则仪器a中盛装的溶液是氢氧化钠和次氯酸钠的混合溶液,故选A;若滴速过快,次氯酸钠溶液局部过量,会将水合肼氧化为氮气,导致产品产率降低,故答案为:A;NaClO溶液将N2H4·H2O氧化;
【小问2详解】
由题意可知,用氨气和次氯酸钠溶液反应制取水合肼的反应为氨气与次氯酸钠溶液反应生成水合肼和氯化钠,反应的化学方程式为2NH3+NaClO= N2H4·H2O+NaCl,故答案为:2NH3+NaClO= N2H4·H2O+NaCl;
【小问3详解】
氨水中存在如下电离平衡:NH3·H2O+OH-,增大溶液中的氢氧根离子浓度,可以使平衡左移,增大溶液中的一水合氨的浓度,一水合氨受热分解生成氨气,所以固体b可以选用氢氧化钠,氨水滴入氢氧化钠中,氢氧化钠溶解放出大量的热,并电离出氢氧根离子,从而快速制得氨气,故选c;
【小问4详解】
由题意可知,滴定消耗碘溶液,由方程式可知,10.00g样品中水合肼的物质的量为0.1000ml/L×0.02L××20=0.02ml,则样品中水合肼的质量分数为×100%=10%,故答案为:10%。
17. 是空气的污染物,需经处理后才能排放。
(1)甲烷还原法
①高温条件下甲烷能将转化为无害气体。已知有8.0g甲烷参加反应,放出86.5kJ的热量,反应的热化学方程式为___________。
②的空间构型为正四面体,请在下图的顶点用“○”表示出与碳原子紧邻的4个氢原子的位置______。
(2)CO催化还原法
某温度时,将0.6mlNO和0.8mlCO充入2L密闭容器中,发生反应的化学方程式为:,容器中CO物质的量随时间变化关系如图所示:
①反应0~10min内,___________。
②小明同学认为,在该温度下,只要反应足够长的时间一定为0,请你评价他的观点___________。
(3)原电池原理去除法
工作原理如图所示:
①电极b为原电池___________(填写“正极”或“负极”)。
②电路中通过0.6ml电子,理论上产生的体积(标准状况)为___________L。
(4)催化还原法
将一定比例的和(NO、)混合,以一定的流速通过装有某种催化剂反应器,反应相同时间后测得的去除率随反应温度的变化曲线如图中a曲线所示,在50~250℃范围内随着温度的升高,试从反应速率的视角解释的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是___________;若混合气体中含有少量的,当反应温度高于380℃时,的去除率如图中b曲线所示,b曲线在a曲线下方的原因可能是___________。
【答案】(1) ①. CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=—173kJ/ml ②. 或
(2) ①. 0.01 ml/(L·min) ②. 可逆反应中,NO的转化率不可能为100%
(3) ①. 负极 ②. 5.6
(4) ①. 迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高使NOx去除速率增大的共同作用,使NOx去除率迅速增大;上升缓慢段主要是温度升高引起的NOx去除速率增大但催化剂的催化活性下降 ②. NH3与O2反应生成了NO,NO又O2反应生成了NO2
【解析】
【小问1详解】
①由题意可知,高温条件下甲烷与二氧化氮反应生成氮气、二氧化碳和水,反应的方程式为CH4(g)+2NO2(g) N2(g)+CO2(g)+2H2O(g),有8.0g甲烷参加反应时,放出86.5kJ的热量,则反应热△H=—=—173kJ/ml,反应的热化学方程式为CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=—173kJ/ml,故答案为:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=—173kJ/ml;
②甲烷的空间构型为正四面体,则与碳原子紧邻的4个氢原子的示意图为或,故答案为:或;
【小问2详解】
①由图可知,10min时,一氧化碳的物质的量为0.4ml,则由方程式可知,反应0~10min内,氮气的反应速率为=0.01 ml/(L·min),故答案为:0.01 ml/(L·min);
②该反应为可逆反应,可逆反应不可能完全反应,所以一氧化氮的转化率不可能为100%,一氧化氮的物质的量不可能为0,故答案为:可逆反应中,NO的转化率不可能为100%;
【小问3详解】
由图可知,通入一氧化氮的电极a为原电池的正极,酸性条件下一氧化氮在正极得到电子生成氮气和水,电极反应式为2NO—4e—+4H+=N2↑+2H2O,通入氨气的电极b为负极,水分子作用下氨气在负极失去电子发生氧化反应生成氮气和氢离子,电极反应式为2NH3—6e—+H2O=N2↑+6H+;
①由分析可知,通入氨气的电极b为负极,故答案为:负极;
②由电极反应式可知,电路中通过0.6ml电子时,正极生成氮气的物质的量为0.6ml×=0.15ml,负极生成氮气的物质的量为0.6ml×=0.1ml,则标准状况下,生成氮气的体积为0.25ml×22.4L/ml=5.6L,故答案为:5.6;
【小问4详解】
由图可知,在50~250℃范围内随着温度的升高,氮的氧化物的去除率先迅速上升后上升缓慢,迅速上升段是因为催化剂活性随温度升高增大与温度升高使NOx去除速率增大的共同作用,使NOx去除率迅速增大;上升缓慢段主要是因为温度升高引起的NOx去除速率增大但催化剂的催化活性下降;若混合气体中含有少量的氧气,当反应温度高于380℃时,氨气会与氧气反应生成一氧化氮,一氧化氮又与氧气反应生成二氧化氮,导致氮的氧化物去除率降低,所以b曲线在a曲线下方,故答案为:迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高使NOx去除速率增大的共同作用,使NOx去除率迅速增大;上升缓慢段主要是温度升高引起的NOx去除速率增大但催化剂的催化活性下降;NH3与O2反应生成了NO,NO又O2反应生成了NO2。
选项
实验目的
实验方案
A
探究是否有氧化性
向2mL溶液中滴加几滴酸性溶液,观察溶液颜色变化
B
检验溶液中是否含有
向2mL溶液中滴加几滴新制氯水,再滴加KSCN溶液,观察溶液颜色变化
C
除去久置溶液中的
向2mL溶液中加入过量Fe,充分振荡并过滤
D
验证能否催化分解
向2mL5%溶液中滴加几滴溶液,观察气泡产生情况
步骤
实验现象
Ⅰ
开始时铜与浓硝酸剧烈反应,生成绿色溶液和红棕色气体
Ⅱ
红棕色气体充满烧瓶后不久,撤去酒精灯,试管内水开始倒吸入烧瓶
Ⅲ
当水进入烧瓶时,溶液颜色由绿色变蓝色,最终水吸入烧瓶后,溶液变为蓝色,瓶中气体变为无色
选项
实验目的
实验方案
A
探究是否有氧化性
向2mL溶液中滴加几滴酸性溶液,观察溶液颜色变化
B
检验溶液中是否含有
向2mL溶液中滴加几滴新制氯水,再滴加KSCN溶液,观察溶液颜色变化
C
除去久置溶液中的
向2mL溶液中加入过量Fe,充分振荡并过滤
D
验证能否催化分解
向2mL5%溶液中滴加几滴溶液,观察气泡产生情况
步骤
实验现象
Ⅰ
开始时铜与浓硝酸剧烈反应,生成绿色溶液和红棕色气体
Ⅱ
红棕色气体充满烧瓶后不久,撤去酒精灯,试管内水开始倒吸入烧瓶
Ⅲ
当水进入烧瓶时,溶液颜色由绿色变蓝色,最终水吸入烧瓶后,溶液变为蓝色,瓶中气体变为无色
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