湖南省永州市2025-2026学年高考化学五模试卷(含答案解析)
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这是一份湖南省永州市2025-2026学年高考化学五模试卷(含答案解析),共2页。试卷主要包含了考生要认真填写考场号和座位序号等内容,欢迎下载使用。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
一、选择题(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)
1、下列有关海水综合利用的说法正确的是( )
A.电解饱和食盐水可制得金属钠B.海水提溴涉及到氧化还原反应
C.海带提碘只涉及物理变化D.海水提镁不涉及复分解反应
2、下列转化过程不能一步实现的是
A.Al(OH)3→Al2O3B.Al2O3→Al(OH)3
C.Al→AlCl3D.Al→NaAlO2
3、下列用途中所选用的物质正确的是
A.X射线透视肠胃的内服剂——碳酸钡
B.生活用水的消毒剂——明矾
C.工业生产氯气的原料——浓盐酸和二氧化锰
D.配制波尔多液原料——胆矾和石灰乳
4、碳酸亚乙酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂,其结构如下图。下列有关该物质的说法正确的是
A.分子式为C3H2O3
B.分子中含6个σ键
C.分子中只有极性键
D.8.6g该物质完全燃烧得到6.72LCO2
5、W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期元素,最外层电子数之和为20。W与Y元素同主族,且形成的化合物可用于工业的杀菌与消毒。下列说法正确的是
A.W与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物
B.Y的氧化物对应的水化物均为强酸
C.Z的氢化物为离子化合物
D.X和Y形成的化合物的水溶液呈中性
6、2019年《化学教育》期刊封面刊载如图所示的有机物M(只含C、H、O)的球棍模型图。不同大小、颜色的小球代表不同的原子,小球之间的“棍”表示共价键,既可以表示三键,也可以表示双键,还可以表示单键。下列有关M的推断正确的是
A.M的分子式为C12H12O2
B.M与足量氢气在一定条件下反应的产物的环上一氯代物有7种
C.M能发生中和反应、取代反应、加成反应
D.一个M分子最多有11个原子共面
7、下列各组离子能大量共存的是
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产生气体的溶液中:Na+、Ba2+、Cl-、NO3-
D.加入Al片能产生H2的溶液:NH4+、Ca2+、HCO3-、NO3-
8、为模拟氨碱法制取纯碱的主要反应,设计在图所示装置。有关说法正确的是( )
A.先从b管通入NH3再从a管通入CO2
B.先从a管通入CO2再从b管通入NH3
C.反应一段时间广口瓶内有晶体析出
D.c中装有碱石灰以吸收未反应的氨气
9、工业上合成乙苯的反应如下。下列说法正确的是
A.该合成反应属于取代反应B.乙苯分子内的所有C、H 原子可能共平面
C.乙苯的一溴代物有 5 种D.苯、乙烯和乙苯均可使酸性高猛酸钾溶液褪色
10、化学与生活、生产密切相关,下列叙述正确的是
A.用含橙色的酸性重铬酸钾溶液的仪器检验酒驾,利用了乙醇的挥发性和还原性。
B.空气污染日报中的空气污染指数的主要项目有可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮和二氧化碳
C.为消除碘缺乏症,我国卫生部门规定食盐中必须加碘,其中碘元素以KI形式存在
D.为了获得更好的消毒效果,医用酒精的浓度通常为95%
11、屠呦呦因对青蒿素的研究而获得诺贝尔生理学或医学奖,青蒿素可以青蒿酸(结构简式如图所示)为原料合成,下列关于青蒿酸的说法中正确的是
A.分子式为 C15H24O2
B.属子芳香族化合物
C.能发生取代反应和加成反应
D.分子中所有原子可能共平面
12、对于可逆反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-a kJ·ml-1。下列说法正确的是( )
A.在接触法制取硫酸工艺中,该反应在沸腾炉内发生
B.如果用 18O2代替O2发生上述反应,则经过一段时间可测得容器中存在S18O2、S18O3
C.2 ml SO2与2 ml O2充分反应后放出a kJ的热量
D.该反应达到平衡后,c(SO2)∶c(O2)∶c(SO3)=2∶1∶2
13、由两种物质组成的一包白色粉末,通过如下实验可鉴别其中的成分:取少量样品加入足量水中,充分搅拌,固体部分溶解;向所得的悬浊液中加入足量稀HNO3,有气体放出,最后仍有未溶解的白色固体,上层清液呈无色。该白色粉末可能为
A.SiO2、明矾B.BaCO3、无水CuSO4
C.MgCO3、Na2S2O3D.KCl、Ag2CO3
14、一定量的与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:,平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如图所示,下列说法正确的是
A.时,若充入惰性气体,、逆 均减小,平衡不移动
B.时,反应达平衡后的转化率为
C.时,若充入等体积的和CO,平衡向逆反应方向移动
D.平衡常数的关系:
15、下列说法正确的是( )
A.金属氧化物均为碱性氧化物
B.氨气溶于水能导电,得到的氨水是电解质
C.NaCl是离子化合物,溶于水导电,熔融状态下不导电
D.只由一种元素的阳离子与另一种元素的阴离子组成的物质不一定为纯净物
16、化学与人类生产、生活、可持续发展密切相关,下列说法正确的是( )
A.太阳能光电池、光导纤维的主要成分都是二氧化硅
B.制作航天服的聚酯纤维是新型无机非金属材料
C.“燃煤固硫”、“汽车尾气催化净化”都是利用了化学方法来提高空气质量
D.淀粉、油脂、蛋白质的水解都是由高分子生成小分子的过程
17、短周期元素甲~戊在元素周期表中的相对位置如下表所示。下列判断正确的是( )
A.原子半径:丙<丁<戊
B.戊不可能为金属
C.氢氧化物碱性:丙>丁>戊
D.氢化物的稳定性:甲>乙
18、室温下,用滴定管量取一定体积的浓氯水置于锥形瓶中,用NaOH溶液以恒定速度来滴定该浓氯水,根据测定结果绘制出ClO-、ClO3-等离子的物质的量浓度c与时间t的关系曲线如下。下列说法正确的是
A.NaOH溶液和浓氯水可以使用同种滴定管盛装
B.点溶液中存在如下关系:c(Na+)+ c(H+)=c(ClO-) +c(ClO3-) +c(OH-)
C.点溶液中各离子浓度:c(Na+)> c(Cl-) >c(ClO3-) =c(ClO-)> c(OH-) >c(H+)
D.t2~t4,ClO-的物质的量下降的原因可能是ClO-自身歧化:2 ClO-=Cl-+ClO3-
19、下图为室温时不同pH下磷酸盐溶液中含磷微粒形态的分布,其中a、b、c三点对应的pH分别为2.12、7.21、11.31,其中δ表示含磷微粒的物质的量分数,下列说法正确的是
A.2 ml H3PO4与3 ml NaOH反应后的溶液呈中性
B.NaOH溶液滴定Na2HPO4溶液时,无法用酚酞指示终点
C.H3PO4的二级电离常数的数量级为10−7
D.溶液中除OH−离子外,其他阴离子浓度相等时,溶液可能显酸性、中性或碱性
20、设阿伏加德罗常数的值为NA,下列叙述正确的是
A.1L0.1ml·L-1Na2S溶液中含有的S2-的数目小于0.1NA
B.同温同压下,体积均为22.4L的卤素单质中所含的原子数均为2NA
C.1ml苯中含有的碳碳双键数为3NA
D.78g过氧化钠固体中所含的阴、阳离子总数为4NA
21、室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.能使酚酞变红的溶液:Na+、Al3+、SO42-、NO3-
B.0.1 ml/LNaClO溶液:K+、Fe2+、Cl-、SO42-
C.0.1ml/L氨水:K+、Ag(NH3)2+、NO3-、OH-
D.由水电离产生的c(H+)=1×10-13 ml/L的溶液:Na+、NH4+、Cl-、HCO3-
22、下列过程中,共价键被破坏的是( )
A.碘升华B.蔗糖溶于水C.氯化氢溶于水D.氢氧化钠熔化
二、非选择题(共84分)
23、(14分)化合物G是制备治疗高血压药物纳多洛尔的中间体,实验室由A制备G的一种路线如下:
已知:
(1)A的化学式是________
(2)H中所含官能团的名称是_______;由G生成H的反应类型是_______。
(3)C的结构简式为______,G的结构简式为_________。
(4)由D生成E的化学方程式为___________。
(5)芳香族化合物X是F的同分异构体,1ml X最多可与4ml NaOH反应,其核磁共振氢谱显示分子中有3种不同化学环境的氢,且峰面积比为3:3:1,写出两种符合要求的X的结构简式:___________________。
(6)请将以甲苯和(CH3CO)2O为原料(其他无机试剂任选),制备化合物的合成路线补充完整。______________________________________
24、(12分)已知化合物X由4种元素组成,某学习小组进行了如下实验:
已知:步骤②中消耗KI0.15ml
请回答:
(1)X的化学式是___,黄色溶液乙与SO2反应的离子方程式是___。
(2)X中一种元素对应的单质,与足量的K2CO3溶液反应得到的产物中含溶液甲中溶质,写出该反应的化学方程式:___。
25、(12分)图中是在实验室进行氨气快速制备与性质探究实验的组合装置,部分固定装置未画出。
(1)在组装好装置后,若要检验A~E装置的气密性,其操作是:首先______________,打开弹簧夹1,在E中装入水,然后微热A,观察到E中有气泡冒出,移开酒精灯,E中导管有水柱形成,说明装置气密性良好。
(2)装置B中盛放的试剂是______________________。
(3)点燃C处酒精灯,关闭弹簧夹2,打开弹簧夹1,从分液漏斗放出浓氨水至浸没烧瓶中固体后,关闭分液漏斗活塞,稍等片刻,装置C中黑色固体逐渐变红,装置E中溶液里出现大量气泡,同时产生_____________(填现象)。从E中逸出液面的气体可以直接排入空气,写出C中反应的化学方程式:_______。
(4)当C中固体全部变红色后,关闭弹簧夹1,慢慢移开酒精灯,待冷却后,称量C中固体质量,若反应前固体质量为16 g,反应后固体质量减少2.4 g,通过计算确定该固体产物的化学式:______。
(5)在关闭弹簧夹1后,打开弹簧夹2,残余气体进入F中,很快发现装置F中产生白烟,同时发现G中溶液迅速倒吸流入F中。写出产生白烟的化学方程式:_____。
26、(10分)某学习小组利用下图装置探究铜与浓H2SO4的反应(夹持装置和A中加热装置已略,气密性已检验)。
资料:微量Cu2+与过量NaOH溶液发生反应:Cu2++4OH− =[Cu(OH)4]2−,[Cu(OH)4]2−溶于甘油形成特征的绛蓝色溶液。
(1)A中反应的化学方程式是________。
(2)将装置C补充完整并标明所用试剂________。
(3)实验I中,铜片表面的黑色沉淀可能含CuO、Cu2S或CuS。为探究黑色沉淀的成分,取出反应后的铜片,用水小心冲洗后,进行下列操作:
甲认为通过上述两个实验证明黑色沉淀不含CuO,理由是________。
②乙同学认为仅通过颜色判断不能得出上述结论,理由是______。需要增加实验iii,说明黑色沉淀不含CuO,实验iii的操作和现象是_______。
(4)甲同学对黑色沉淀成分继续探究,补全实验方案:
(5)用仪器分析黑色沉淀的成分,数据如下:
230℃时黑色沉淀的成分是__________。
(6)为探究黑色沉淀消失的原因,取230℃时的黑色沉淀,加入浓H2SO4,加热至250℃时,黑色沉淀溶解,有刺激性气味的气体生成,试管底部出现淡黄色固体,溶液变蓝。用化学方程式解释原因____。
(7)综合上述实验过程,说明Cu和浓H2SO4除发生主反应外,还发生着其他副反应,为了避免副反应的发生,Cu和浓H2SO4反应的实验方案是______。
27、(12分)向硝酸酸化的2mL0.1ml•L-1AgNO3溶液(pH=2)中加入过量铁粉,振荡后静置,溶液先呈浅绿色,后逐渐呈粽黄色,试管底部仍存有黑色固体,过程中无气体生成。实验小组同学针对该实验现象进行如下探究。
Ⅰ.探究Fe2+产生的原因
(1)提出猜想:Fe2+可能是Fe与____或___反应的产物。
(2)实验探究:在两支试管中分别加入与上述实验等量的铁粉,再加入不同的液体试剂,5min后取上层清液,分别加入相同体积和浓度的铁氰化钾溶液
①2号试管中所用的试剂为____。
②资料显示:该温度下,0.1ml•L-1的AgNO3溶液可以将Fe氧化为Fe2+。但1号试管中未观察到蓝色沉淀的原因可能为____。
③小组同学继续进行实验,证明了2号试管得出的结论正确。实验如下:取100mL0.1ml•L-1硝酸酸化的AgNO3溶液(pH=2),加入铁粉井搅拌,分别插入pH传感器和NO3-传感器(传感器可检测离子浓度),得到如图图示,其中pH传感器测得的图示为___(填“图甲”或“图乙”)。
④实验测得2号试管中有NH4+生成,则2号试管中发生反应的离子方程式为___。
Ⅱ.探究Fe3+产生的原因
查阅资料可知,反应中溶液逐渐变棕黄色是因为Fe2+被Ag+氧化。小组同学设计不同实验方案对此进行验证。
(3)方案一;取出少量黑色固体,洗涤后___(填操作和现象),证明黑色固体中有Ag。
(4)方案二:按图连接装置,一段时间后取出左侧烧杯溶液,加人KSCN溶液,溶液变F红。该实验现象____(填“能“或“不能“)证明Fe2+可被Ag+氧化,理由为__。
28、(14分)对甲烷和 CO2 的高效利用不仅能缓解大气变暖,而且对日益枯竭的石油资源也有一定的补充作用,甲烷临氧耦合 CO2 重整反应有:
反应(i):2CH4(g)+O2(g)⇌2CO(g)+4H2(g) △ H=-71.4kJ•ml-1
反应(ii):CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g) △ H=+247.0 kJ•ml-1
(1)写出表示 CO 燃烧热的热化学方程式:_____。
(2)在两个体积均为 2L 的恒容密闭容器中,起始时按表中相应的量加入物质,在相同温度下进行反应(ii):CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g) (不发生其它反应),CO2的平衡转化率如表所示:
①下列条件能说明反应达到平衡状态的是_____。
A.v正(CH4) =2v逆(CO)
B.容器内各物质的浓度满足c(CH4)·c(CO2)=c2(CO)·c2(H2)
C.容器内混合气体的总压强不再变化
D.容器内混合气体密度保持不变
②达到平衡时,容器Ⅰ、Ⅱ内 CO 的物质的量的关系满足:2n(CO)Ⅰ_____n(CO)Ⅱ(填“>”、“=”或“<”)
(3)将一定量的甲烷和氧气混合完成反应(i),其他条件相同,在甲、乙两种不同催化剂作用下, 相同时间内测得 CH4 转化率与温度变化关系如图所示。c 点_____(填“可能”、“一定”或“一定未”)达到平衡状态,理由是_____。
(4)CO2 也可通过催化加氢合成乙醇,其反应原理为:2CO2(g)+6H2(g)⇌C2H5OH(g)+3H2O(g) ∆H戊,故A错误;
B、若丙为Na,丁为Mg,则戊为Al,故B错误;
C、同周期从左向右金属性减弱,其最高价氧化物对应水化物的碱性减弱,氢氧化物的碱性:丙>丁>戊,故C正确;
D、同周期从左向右非金属性增强,其氢化物的稳定性增强,即氢化物的稳定性:甲 c(Cl-)> c(ClO3-)=c(ClO-)>c(OH-)>c(H+),故C正确;
D. ClO-发生歧化反应,离子方程式为:3ClO-=2Cl-+ ClO3-,故D错误。
故选C。
19、B
【解析】
2 ml H3PO4与3 ml NaOH反应后生成等物质的量浓度的NaH2PO4、Na2HPO4,据图可看出b点、浓度相等,pH=7.21,显碱性,A选项错误;把NaOH溶液滴入Na2HPO4溶液时,发生反应+OH−+H2O,δ()减小,δ()增大,在此pH变化范围内,无法用酚酞指示终点,B选项正确;H3PO4H++,H++,Ka2=,当c()=c()时,pH=7.21,c(H+)=10−7.21,数量级为10−8,C选项错误;溶液中阴离子浓度相等时,可能是c()=c(),此时溶液pH=7.21显碱性,还可能是c()=c(),此时pH=11.31,显碱性,D选项错误。
20、A
【解析】
A、由于硫离子水解,所以1L0.1ml•L-1Na2S溶液中含有的S2-的个数小于0.1NA,选项A正确;
B、同温同压下不一定为标准状况下,卤素单质不一定为气体,体积为22.4L的卤素单质的物质的量不一定为1ml,故所含的原子数不一定为2NA,选项B错误;
C、苯中不含有碳碳双键,选项C错误;
D、过氧化钠由钠离子和过氧根离子构成,78g过氧化钠固体为1ml,其中所含的阴、阳离子总数为3NA,选项D错误。
答案选A。
21、C
【解析】
A.能使酚酞变红的溶液呈碱性,Al3+与OH-会发生反应,在碱性溶液中不能大量共存,A错误;
B.NaClO、Fe2+之间发生氧化还原反应,在溶液中不能大量共存,故B错误;
C.K+、[Ag(NH3)2]+、NO3-、OH-之间不反应,都不与氨水反应,在氨水中能够大量共存,C正确;
D.由水电离产生的c(H+)=1×10-13 ml/L的溶液呈酸性或碱性,HCO3-与氢离子、氢氧根离子反应,在溶液中不能大量共存,D错误;
故合理选项是C。
22、C
【解析】
A.碘升华克服的是分子间作用力,共价键没有破坏,故A错误;
B.蔗糖溶于水后,蔗糖在水中以分子形式存在,所以没有化学键的破坏,故B错误;
C.氯化氢气体溶于水,氯化氢在水分子的作用下发生电离生成氯离子和氢离子,所以有化学键的破坏,故C正确;
D.氢氧化钠熔化时电离出OH-和Na+,只破坏离子键,故D错误;
故答案为C。
二、非选择题(共84分)
23、C10H8 羟基,醚键 取代反应
【解析】
根据合成路线中有机物的结构变化及分子式结合反应条件分析合成过程中的中间产物及反应类型;根据提示信息及原料、目标产物,采用逆合成分析法设计合成路线。
【详解】
根据已知条件及D的结构式分析得A与浓硫酸发生取代反应,则B的结构简式为;根据B和D的结构及反应条件可以分析得中间产物C的结构简式为:;根据E的分子式结合D的结构分析知E的结构简式为:;根据F的结构及反应条件分析G的结构简式为:;
(1)根据A的结构简式分析得A的化学式是C10H8;
(2)根据H的结构简式分析,H中所含官能团的名称是羟基,醚键;比较G和H的结构变化可以看出H中酚羟基上的氢原子被取代,所以该反应为取代反应;
(3)根据上述分析C的结构简式为;G的结构简式为;
(4)由D生成E属于取代反应,化学方程式为:+(CH3CO)2O→+CH3COOH;
(5)X属于芳香族化合物,则X中含有苯环,1ml X最多可与4ml NaOH反应,结构中可能含有2个酯基,结构中有3种不同化学环境的氢,且峰面积比为3:3:1,说明结构中对称性较强,结构中应该含有多个甲基,则符合要求的X的结构简式有为:、、、;
(6)根据目标产物逆分析知由发生取代反应生成,而根据提示信息可以由在一定条件下制取,结合有机物中官能团的性质及题干信息,可以由氧化制取,则合成路线为:。
24、KIO3•2HIO3 I2+2H2O+SO2=2I-+SO42﹣+4H+ 3I2+2K2CO3+3H2O=5KI+KIO3+6KHCO3
【解析】
由反应②可知生成黄色溶液,则应生成碘,与二氧化硫发生氧化还原反应生成硫酸,方程式为I2+2H2O+SO2=2I﹣+SO42﹣+4H+,加入足量氯化钡生成硫酸钡沉淀质量为20.97g,可知n(BaSO4)=,则n(I2)=n(SO2)=0.09ml,n(I)=0.18ml,步骤②中消耗KI0.15ml,化合物X由4种元素组成,加入KOH为单一成分溶液,则应与KOH发生中和反应,含有K、H、I、O等元素,则5.66gX应含有n(I)=0.03ml,应发生IO3﹣+5I﹣+6H+=3I2+3H2O,消耗KI0.15ml,可知n(IO3﹣)=0.03ml,如化合物为0.01ml,则相对分子质量为 ,应为KIO3•2HIO3,以此解答该题。
【详解】
(1)由以上分析可知X为KIO3•2HIO3,黄色溶液乙含有碘,与SO2反应的离子方程式是I2+2H2O+SO2=2I﹣+SO42﹣+4H+,故答案为:KIO3•2HIO3;I2+2H2O+SO2=2I﹣+SO42﹣+4H+;
(2)X中一种元素对应的单质,与足量的K2CO3溶液反应得到的产物中含溶液甲中溶质,应为碘与碳酸钾的反应,化学方程式为3I2+2K2CO3+3H2O=5KI+KIO3+6KHCO3,故答案为:3I2+2K2CO3+3H2O=5KI+KIO3+6KHCO3。
25、关闭弹簧夹2和分液漏斗活塞 碱石灰(或生石灰) 白色沉淀 2NH3+3CuON2+3H2O+3Cu Cu2O、Cu 3Cl2+8NH3═N2+6NH4Cl
【解析】
(1)检验装置A~E的气密性,要防止气体进入F;
(2)装置B的作用是干燥氨气;
(3) 装置C中黑色固体逐渐变红,从E中逸出液面的气体可以直接排入空,说明氧化铜与氨气反应生成铜、氮气、水;没反应的氨气进入E,使溶液呈碱性,生成亚硫酸钡沉淀;
(4)根据铜元素守恒分析产物的化学式;
(5) 装置F中产生白烟,说明有氯化铵生成,可知F中氯气与氨气反应生成氯化铵和氮气。
【详解】
(1). 关闭弹簧夹2和分液漏斗活塞,打开弹簧夹1,在E中装入水,然后微热A,观察到E中有气泡冒出,移开酒精灯,E中导管有水柱形成,说明装置气密性良好;
(2)装置B的作用是干燥氨气,所以B中盛放的试剂是碱石灰;
(3) 装置C中黑色固体逐渐变红,从E中逸出液面的气体可以直接排入空,说明氧化铜与氨气反应生成铜、氮气、水,反应方程式是2NH3+3CuO N2+3H2O+3Cu;没反应的氨气进入E,使溶液呈碱性,生成亚硫酸钡沉淀,E中的现象是有白色沉淀生成。
(4)反应前n(CuO)=0.2 ml,则n(Cu)=0.2 ml、n(O)=0.2 ml;反应过程中,铜元素物质的量不变,氧元素物质的量减少,反应后固体质量减少2.4 g,则减少氧元素的物质的量是=0.15ml,剩余固体中n(Cu):n(O)=0.2:0.05=4:1>2:1,所以该固体产物的化学式为Cu2O、Cu;
(5)装置F中氯气与氨气反应生成氯化铵和氮气,反应方程式是3Cl2+8NH3═N2+6NH4Cl。
本题考查氨气的制备与性质实验,包括基本实验操作、化学计算等,掌握氨气的性质、明确氨气制备的原理是解题关键,侧重考查学生实验能力和分析能力。
26、Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O NaOH溶液 实验i和ii对比,上层溶液颜色不同,说明CuO与稀H2SO4反应生成Cu2+,i中上层溶液无色,说明不含Cu2+,因此黑色沉淀不含CuO。 溶液中Cu2+浓度过低,无法呈明显的蓝色 取实验i的上层清液,加入过量NaOH溶液,再加入一定量甘油,振荡,未观察到绛蓝色 HNO3 CuS CuS+2H2SO4S↓+CuSO4+SO2↑+2H2O 将烧瓶中10mL15ml/L的浓H2SO4加热至250℃以上,其后加入适量铜片
【解析】
(1)A中铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫、水;
(2)二氧化硫属于酸性氧化物,污染空气;
(3)①CuO与稀H2SO4反应生成Cu2+,溶液变蓝;
②溶液中Cu2+浓度过低,无法呈明显的蓝色;检验上层溶液是否含有Cu2+;
(4)试管上部出的现红棕色气体是NO2,底部淡黄色固体是S单质;
(5)根据n(Cu):n(S)可计算化学式;
(6)取230℃时的黑色沉淀,加入浓H2SO4,加热至250℃时,黑色沉淀溶解,有刺激性气味的气体生成说明放出二氧化硫气体,试管底部出现淡黄色固体S,溶液变蓝说明有CuSO4生成,根据得失电子守恒配平方程式;
(7)综合上述实验过程可知加热至250℃时可避免铜与浓硫酸发生副反应。
【详解】
(1)A中铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫、水,反应的化学方程式是Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;
(2)二氧化硫污染空气,所以装置C中盛放NaOH溶液吸收二氧化硫,装置图为;
(3)①CuO与稀H2SO4反应生成Cu2+,溶液变蓝;实验i和ii对比,i中上层溶液无色,说明不含Cu2+,因此黑色沉淀不含CuO。
②如果溶液中Cu2+浓度过低,也无法呈明显的蓝色,所以仅通过颜色判断不能得出黑色沉淀不含CuO的结论;根据资料信息:微量Cu2+与过量NaOH溶液发生反应:Cu2++4OH−=[Cu(OH)4]2−,[Cu(OH)4]2−溶于甘油形成特征的绛蓝色溶液。因此说明黑色沉淀不含CuO的实验iii的操作和现象是取实验i的上层清液,加入过量NaOH溶液,再加入一定量甘油,振荡,未观察到绛蓝色;
(4)黑色沉淀中加入适量硝酸发生氧化还原反应,硝酸被还原为红棕色气体是NO2,氧化产物是S单质;
(5)230℃取样,铜元素1.28g,硫元0.64g,则n(Cu):n(S)=,所以230℃时黑色沉淀的成分是CuS;
(6)取230℃时的黑色沉淀,加入浓H2SO4,加热至250℃时,黑色沉淀溶解,有刺激性气味的气体生成说明放出二氧化硫气体,试管底部出现淡黄色固体S,溶液变蓝说明有CuSO4生成,反应方程式是CuS+2H2SO4S↓+CuSO4+SO2↑+2H2O;
(7)将烧瓶中10mL15ml/L的浓H2SO4加热至250℃以上,其后加入适量铜片只发生Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。
本题考查物质性质的探究,侧重于学生的分析能力和实验能力的考查,注意把握分析反应产物的方法、实验设计的能力,仔细审题、应用题干信息是解题关键。
27、HNO3 AgNO3 硝酸酸化的2mL0.1ml/LAgNO3的溶液(pH=2) 该反应速率很小或反应的活化能较大 图乙 NO3-+4Fe+10H+=NH4++4Fe2++3H2O 加入足量稀硝酸加热将固体全部溶解,再向所得溶液中加入稀盐酸,产生白色沉淀 不能 Fe2+可能被硝酸氧化或被氧气氧化
【解析】
(1)Fe过量,可能与硝酸反应生成硝酸亚铁,或Fe与硝酸银反应生成硝酸亚铁;
(2)①加硝酸酸化的2mL0.1ml/LAgNO3的溶液(pH=2)作对比实验;
②1号试管中未观察到蓝色沉淀,与反应速率很小有关;
③发生NO3-+4Fe+10H+=NH4++4Fe2++3H2O,消耗氢离子,pH增大;
④实验过程中,溶液先变成浅绿色,而后逐渐呈棕黄色,但整个过程中并无NO气体产生,则NO3-中N转化为NH4+;
(3)Ag可溶于硝酸,不溶于盐酸;
(4)左侧烧杯溶液,加KSCN溶液,溶液变红,可知左侧含铁离子,左侧为正极,但亚铁离子可能被硝酸或氧气氧化。
【详解】
(1)提出猜想:Fe2+可能是Fe与HNO3或AgNO3反应的产物;
(2)①2号试管中所用的试剂为硝酸酸化的2mL0.1ml/LAgNO3的溶液(pH=2),与1为对比实验;
②资料显示:该温度下,0.1ml•L-1的AgNO3溶液可以将Fe氧化为Fe2+.但1号试管中未观察到蓝色沉淀的原因可能为该反应速率很小或反应的活化能较大;
③反应中消耗氢离子,pH变大,则pH传感器测得的图示为图乙;
④实验测得2号试管中有NH4+生成,则2号试管中发生反应的离子方程式为NO3-+4Fe+10H+=NH4++4Fe2++3H2O;
(3)方案一:取出少量黑色固体,洗涤后加入足量稀硝酸加热将固体全部溶解,再向所得溶液中加入稀盐酸,产生白色沉淀(或加入足量盐酸,有黑色固体剩余),证明黑色固体中有Ag;
(4)方案二:一段时间后取出左侧烧杯溶液,加入KSCN溶液,溶液变红,该实验现象不能证明Fe2+可被Ag+氧化,理由为Fe2+可能被硝酸氧化或被氧气氧化。
28、CO(g)+O2(g)=CO2(g) △ H=-282.7kJ•ml-1 C > 一定未 催化剂不会影响平衡转化率,在相同条件下,乙催化剂对应的 c 点的转化率没有甲催化剂对应的 b 点的转化率高,所以 c 点一定未平衡 T3>T2>T1 m1>m2>m3
【解析】
(1)书写燃烧热的热化学方程式,一定要保证:可燃物的化学计量系数为1;可燃物发生完全燃烧;生成产物是在常温常压下稳定存在的物质,根据盖斯定律可得: ;
(2) ①A.2v正(CH4) =v逆(CO)时,反应才达到平衡状态,A项错误;
B.由于平衡常数未知,所以浓度满足上式不一定处于平衡状态,B项错误;
C.由于该反应是在恒温恒容条件下进行的,且属于非等体积反应,根据公式可知,当压强不变,该反应一定达到平衡,C项正确;
D.由于该反应是在恒温恒容条件下进行的,且全为气体参与,根据公式可知,密度恒定与平衡状态无关,D项错误;
答案选C。
②构造容器Ⅲ:除起始物质只加入0.2mlCH4和0.2mlCO2外,其他条件与Ⅰ、Ⅱ相同;通过分析可知容器Ⅱ、Ⅲ中的平衡等效。容器Ⅲ相比于容器Ⅰ,进料增加了一倍,考虑到反应方程式,所以Ⅲ相比于Ⅰ,平衡逆移,CO的含量下降,所以2n(CO)Ⅰ>n(CO)Ⅱ;
(3)催化剂对于平衡无影响,相同条件下,加入甲催化剂达到的转化率b高于加入乙催化剂的转化率c,所以c点对应的一定不是平衡状态;
(4) ①由于该反应放热,所以温度越高反应物转化率越低,所以T3>T2>T1;
②对于两种反应物的反应,增加其中一种物质的投料,会使另一种物质的转化率提高,所以m1>m2>m3;
③由于投料按照化学计量系数比进行,所以反应任意时刻,n(H2):n(CO2)=3:1,且n(乙醇):n(水)=1:3;所以图中c线为H2,d线为CO2,a线为水,b线为乙醇;结合数据可知,T4时,平衡状态时,H2含量为0.375,CO2为0.125,水为0.375,乙醇为0.125。所以压强平衡常数的表达式为:。
29、2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H=-276.0kJ/ml 0.0875 ml/(L·s) 8 k正/k逆 < SO32-+H2O⇌HSO3-+OH- > 10-6.8
【解析】
(1)依据热化学方程式和盖斯定律计算①+②+③得到CO2与NH3合成尿素和气态水的热化学反应方程式;
(2)①根据v=计算出前5s内v(NO2);
②
根据化学平衡常数K1=计算K1,进而计算2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)化学平衡常数K=;
③2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)化学平衡常数K=,化学反应达到平衡时v正=v逆,即k正c2(NO)•c(O2)=k逆c2(NO2),则=;结合平衡常数K与反应的热效应判断温度高低。
(3)①亚硫酸根离子水解导致溶液显示碱性,根据电荷守恒确定离子浓度的关系;
②根据水解平衡常数表达式结合图中数据来计算。
【详解】
(1)①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s)△H=-l59.5kJ•ml-1,②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(l)△H=-160.5kJ•ml-1,③H2O(l)=H2O(g)△H=+44.0kJ•ml-1,依据热化学方程式和盖斯定律计算①+②+③得到CO2与NH3合成尿素和气态水的热化学反应方程式为2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H=-276.0KJ/ml;
(2)①根据表中数据计算出前2s内v(NO2)====0.0875ml/(L•s);
②
根据化学平衡常数K1===0.125,所以2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)化学平衡常数K==8;
③2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)化学平衡常数K=,化学反应达到平衡时v正=v逆,即k正c2(NO)•c(O2)=k逆c2(NO2),则==K,即K=;温度改变为T2时其k正=k逆,则T2时化学平衡常数K=1,小于T1温度时化学平衡常数K=8,即T1→T2时,平衡逆向移动,而2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)△H<0,所以温度改变是升高温度,T1<T2 ;
(3)①亚硫酸根离子水解导致溶液显示碱性,原理是:SO32-+H2O⇌HSO3-+OH-,所以,该溶液中,c(H+)<c(OH-),根据电荷守恒,则:c(Na+)>2c(SO32-)+c(HSO3-);
②亚硫酸根离子的水解平衡常数K= ,当pH=7.2时,SO32-、HSO3-浓度相等,所以K=c(OH-)=10-6.8。
通常应用盖斯定律进行简单计算的基本方法是参照新的热化学方程式(目标热化学方程式),结合原热化学方程式(一般2~3个)进行合理“变形”,如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数,然后将它们相加、减,得到目标热化学方程式,求出目标热化学方程式的ΔH与原热化学方程式之间ΔH的换算关系。
甲
乙
丙
丁
戊
编号
实验用品
实验现象
I
10mL 15ml/L
浓H2SO4溶液
过量铜片
剧烈反应,品红溶液褪色,150℃时铜片表面产生大量黑色沉淀,继续加热,250℃时黑色沉淀消失。
II
10mL 15ml/L
浓H2SO4溶液
适量铜片
剧烈反应,品红溶液褪色,150℃时铜片表面产生少量黑色沉淀,继续加热,250℃时黑色沉淀消失。
i. 黑色沉淀脱落,一段时间后,上层溶液呈无色。
ii. 开始时,上层溶液呈无色,一段时间后,上层溶液呈淡蓝色。
编号
实验操作
实验现象
iv
取洗净后的黑色沉淀,加入适量_____溶液,加热。
黑色沉淀全部溶解,试管上部出现红棕色气体,底部有淡黄色固体生成。
150℃取样
230℃取样
铜元素3.2g,硫元0.96g。
铜元素1.28g,硫元0.64g。
液体试剂
加人铁氰化钾溶液
1号试管
•L-1AgNO3溶液
无蓝色沉淀
2号试管
______
蓝色沉淀
容器
起始物质的量(n) / ml
CO2的平衡转化率
CH4
CO2
CO
H2
Ⅰ
0.1
0.1
0
0
50%
Ⅱ
0.1
0.1
0.2
0.2
/
时间/s
0
1
2
3
4
5
n(NO2)/ml
1.00
0.80
0.65
0.55
0.50
0.50
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