2025-2026学年汉中市高考化学一模试卷(含答案解析)
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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、下列有关物质性质的变化可以用元素周期律解释的是( )
A.酸性:HCl>H2S>H2OB.密度:Na>K>Li
C.沸点:NH3>AsH3>PH3D.稳定性:HF>HCl>HBr
2、有3.92 g铁的氧化物,用足量的CO在高温下将其还原,把生成的全部CO2通入到足量的澄清的石灰水中得到7.0 g固体沉淀物,这种铁的氧化物为
A.Fe3O4B.FeOC.Fe2O3D.Fe5O7
3、用0.10 ml/L的NaOH溶液分别滴定体积均为20.00mL、浓度均为0.050 ml/L的盐酸、磷酸及谷氨酸(H2G),滴定曲线如图所示:
下列说法正确的是
A.滴定盐酸时,用甲基橙作指示剂比用酚酞更好
B.H3PO4与H2G的第一电离平衡常数K1的数量级不同
C.用酚酞作指示剂滴定磷酸到终点时,溶液中的溶质为Na2HPO4
D.NaH2PO4溶液中:
4、实验室提供的玻璃仪器有试管、导管、容量瓶、烧杯、酒精灯、表面皿、玻璃棒(非玻璃仪器任选),选用上述仪器能完成的实验是( )
A.粗盐的提纯B.制备乙酸乙酯
C.用四氯化碳萃取碘水中的碘D.配制0.1ml·L-1的盐酸溶液
5、下列转化不能通过一步实现的是( )
A.FeFe3O4B.AlNaAlO2
C.CuCuSO4D.CuCuS
6、用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是
A.用①装置除去CO2中含有的少量SO2
B.用②装置蒸干饱和AlCl3溶液制备AlCl3晶体
C.用③装置加热NH4Cl固体制取NH3
D.用④装置分离乙酸乙酯与水的混合液
7、下列装置或操作能达到相应实验目的的是
A.配制一定浓度的 NaCl 溶液B.除去 SO2 中的 HCl
C.实验室制取氨气D.观察 Fe(OH)2 的生成
8、某种钠空气水电池的充、放电过程原理示意图如图所示,下列有关说法错误的是
■
A.放电时,Na+向正极移动
B.放电时,电子由钠箔经过导线流向碳纸
C.充电时,当有0.1mle-通过导线时,则钠箔增重2.3g
D.充电时,碳纸与电源负极相连,电极反应式为4OH--4e=2H2O+O2↑
9、常温常压下,某烧碱溶液与0.05ml氯气恰好完全反应,得到pH=9的混合溶液(溶质为NaC1
与NaC1O)。下列说法正确的是(NA代表阿伏加德罗常数)
A.氯气的体积为1.12LB.原烧碱溶液中含溶质离子0.2NA
C.所得溶液中含OH-的数目为1×10-5NAD.所得溶液中ClO-的数目为0.05NA
10、下列有关物质性质的比较,不正确的是
A.金属性:Al > Mg B.稳定性:HF > HCl
C.碱性:NaOH > Mg(OH)2 D.酸性:HClO4 > H2SO4
11、在体积都为1 L、pH都等于2的盐酸和醋酸溶液中,分别投入等量的锌粒。下图所示可能符合客观事实的是
A.B.
C.D.
12、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列关于常温下0.1ml/LNa2S2O3溶液与pH=1的H2SO4溶液的说法正确的是( )
A.1LpH=1的H2SO4溶液中,含H+的数目为0.2NA
B.98g纯H2SO4中离子数目为3NA
C.含0.1mlNa2S2O3的水溶液中阴离子数目大于0.1NA
D.Na2S2O3与H2SO4溶液混合产生22.4L气体时转移的电子数为2NA
13、化学与环境、工农业生产等密切相关,下列说法不正确的是( )
A.NaCl不能使蛋白质变性,所以不能用作食品防腐剂
B.浸有酸性高锰酸钾溶液的硅藻土可用于水果保鲜
C.捕获工业排放的CO2,可用来合成可降解塑料聚碳酸酯
D.在葡萄酒中添加微量SO2作抗氧化剂,可使酒保持良好品质
14、室温下,用溶液分别滴定的盐酸和醋酸,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是
A.Ⅱ表示的是滴定醋酸的曲线
B.时,滴定醋酸消耗的小于
C.时,两份溶液中
D.时,醋酸溶液中
15、短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。W、X、Y简单离子的电子层结构相同,X元素在短周期主族元素中原子半径最大;W的简单氢化物常温下呈液态,Y的氧化物和氯化物熔融时都能导电,X、Y和Z原子的最外层电子数之和为10。下列说法正确的是
A.W、Z形成的化合物可做消毒剂
B.原子半径:W”“”“n(HCl)=0.01 ml,锌和酸反应Zn+2H+=Zn2++H2↑,盐酸溶液中氢离子不足,醋酸溶液中存在电离平衡,平衡状态下的氢离子不足,但随着反应进行,醋酸又电离出氢离子进行反应,放出的氢气一定比盐酸多,开始时由于氢离子浓度相同,开始的反应速率相同,反应过程中醋酸溶液中的氢离子浓度始终比盐酸溶液中的氢离子浓度大,所以反应速率快;反应后,醋酸有剩余,导致醋酸溶液中pH小于盐酸溶液中;
A.由于醋酸会不断电离出H+,因此醋酸pH上升会比盐酸慢。虽然和同量的Zn反应,醋酸速率快,但是这是pH,不是氢气的量,所以pH上升醋酸慢,A错误;
B.反应开始氢离子浓度相同,反应速率相同。曲线从相同速率开始反应,但醋酸溶液中存在电离平衡,反应过程中醋酸溶液中的氢离子浓度始终比盐酸溶液中的氢离子浓度大,所以醋酸溶液反应过程中反应速率快,溶解的锌的量也比盐酸多,所以图象不符合题意,B错误;
C.产生氢气的量从0开始逐渐增多,最终由于醋酸电离平衡的存在,生成氢气的量比盐酸多,反应过程中氢离子浓度大于盐酸溶液中氢离子浓度,和同量锌反应速率快,若Zn少量产生的H2的量相同,锌过量则醋酸产生的氢气多,故图象符合Zn少量,C正确;
D.反应开始氢离子浓度相同,反应过程中醋酸存在电离平衡,醋酸溶液中的氢离子浓度始终比盐酸溶液中的氢离子浓度大,D错误;
故合理选项是C。
本题考查了图象法在化学反应速率的影响中的应用,关键是反应过程中溶液中的氢离子浓度大小的判断和一定量锌与氢离子反应的过量判断,注意弱电解质在溶液中存在电离平衡,弄清坐标系中横坐标、纵坐标的含义分析解答。
12、C
【解析】
A.pH=1的硫酸溶液中氢离子浓度为0.1ml/L,故1L溶液中氢离子的物质的量为0.1ml,则个数为0.1NA个,故A错误;
B.硫酸是共价化合物,无氢离子,即纯硫酸中离子数为0,故B错误;
C.硫代硫酸根是弱酸根,硫代硫酸根离子在溶液中的水解会导致阴离子个数增多,故含0.1mlNa2S2O3的溶液中阴离子数目大于0.1NA,故C正确;
D.所产生的气体所处的状态不明确,气体的摩尔体积不确定,则22.4L气体的物质的量不一定是1ml,转移的电子数也不一定是2NA,故D错误;
故答案为C。
考查物质的量和阿伏伽德罗常数的有关计算,掌握公式的运用和物质的结构是解题关键,常见问题和注意事项:①气体注意条件是否为标况;②物质的结构,如硫酸是共价化合物,不存在离子;③易水解盐中离子数目的判断;选项C为难点,多元素弱酸根离子水解后,溶液中阴离子总数增加。
13、A
【解析】
A. NaCl浓度较高时,会导致微生物脱水死亡,可杀菌并起防腐效果,A不正确;
B. 乙烯是水果的催熟剂,酸性高锰酸钾溶液可氧化水果释放的乙烯,从而使水果保鲜,B正确;
C. CO2能聚合成聚碳酸酯,所以可捕获工业排放的CO2,合成此可降解塑料,C正确;
D. SO2能防止葡萄酒在生产和销售过程中被氧化,所以可在葡萄酒中添加微量SO2,以保持良好品质,D正确。
故选A。
14、B
【解析】
A.醋酸是弱电解质,HCl是强电解质,相同浓度的醋酸和HCl溶液,醋酸的pH>盐酸的pH,所以I是滴定醋酸的曲线,故A错误;
B.时,溶液呈中性,醋酸钠溶液呈碱性,要使溶液呈中性,则醋酸的体积稍微大于NaOH,所以滴定醋酸消耗的小于20mL,故B正确;
C.时,两种溶液中的溶质分别是醋酸钠和NaCl,醋酸根离子水解、氯离子不水解,所以,故C错误;
D.时,醋酸溶液中的溶质为等物质的量浓度的、,醋酸电离程度大于醋酸根离子水解程度,溶液呈酸性,则,再结合电荷守恒得,故D错误;
故选B。
本题考查了酸碱混合溶液定性判断,涉及弱电解质的电离、盐类水解、酸碱中和反应等知识点,根据弱电解质的电离特点、溶液酸碱性及盐类水解等知识点来分析解答,题目难度不大。
15、A
【解析】
X元素是短周期主族元素中原子半径最大,则X为Na,W的简单氢化物常温下呈液态,该氢化物是H2O,即W为O,Y的氧化物和氯化物熔融状态下都能够导电,说明它们都是离子化合物,即Y为Mg,X、Y、Z原子最外层电子数之和10,推出Z的最外层有7个电子,四种元素原子序数依次增大,即Z为Cl,据此分析;
【详解】
X元素是短周期主族元素中原子半径最大,则X为Na,W的简单氢化物常温下呈液态,该氢化物是H2O,即W为O,Y的氧化物和氯化物熔融状态下都能够导电,说明它们都是离子化合物,即Y为Mg,X、Y、Z原子最外层电子数之和10,推出Z的最外层有7个电子,四种元素原子序数依次增大,即Z为Cl,
A. W和Z形成的化合物可以是ClO2,ClO2具有强氧化剂,能作消毒剂,故A正确;
B. O、Mg、Cl原子半径大小是Mg>Cl>O,故B错误;
C. 工业上冶炼金属镁,常电解熔融状态的氯化镁,因为氯化镁的熔点低于氧化镁,故C错误;
D. O、Na、Cl可以形成多种化合物,NaClO水溶液显碱性,NaClO4水溶液显中性,故D错误;
答案:A。
易错点是Y元素的推断,学生认为Y可能是Al,认为Al2O3和AlCl3熔融中状态下都能够导电,忽略了AlCl3是共价化合物,熔融状态下不能够导电。
16、A
【解析】
A、将湿润的有色布条伸入Cl2中,氯气与水反应生成次氯酸,次氯酸具有漂白性,有色布条褪色,氯气没有漂白性,故A错误;
B、钠元素焰色呈黄色,用洁净铂丝蘸取某溶液灼烧,火焰呈黄色,说明溶液中含有Na+,故B正确;
C、氨气与水反应生成一水合氨,一水合氨具有碱性,使湿润的红色石蕊试纸变蓝,故C正确;
D、含有Fe3+的溶液遇KSCN溶液变红,故D正确;
答案选A。
17、A
【解析】
短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的简单氢化物是一种情洁能源,则W为C元素;Y是非金属性最强的元素,则Y是F元素;X的氧化物是形成酸雨的主要物质之一,则X为N元素;Z的原子半径是所有短周期金属元素中最大的,则Z是Na元素。
【详解】
A项、W为C元素,Y是F元素,两种元素只能形成共价化合物CF4,故A错误;
B项、元素非金属性越强,氢化物稳定性越强,F元素非金属性强于C元素,则氟化氢的稳定性强于甲烷,故B正确;
C项、Na+与F—的电子层结构与Ne原子相同,均是10电子微粒,故C正确;
D项、NaOH是强碱,水溶液呈碱性,NH3溶于水得到氨水溶液,溶液呈碱性,故D正确。
故选A。
本题考查原子结构与元素周期律,侧重分析与应用能力的考查,注意元素化合物知识的应用,把握原子结构、元素的位置、原子序数来推断元素为解答的关键。
18、A
【解析】
A.左烧杯中是Al-Fe/H2SO4构成的原电池,Al做负极,Fe做正极,所以铁表面有气泡;右边烧杯中Fe-Cu/H2SO4构成的原电池,Fe做负极,Cu做正极,铜表面有气泡,所以活动性:Al>Fe>Cu,故A正确;
B.左边先发生Cl2+2NaBr=Br2+2HCl,使棉花变为橙色,后右边发生Cl2+2KI=I2+2HCl,棉花变为蓝色,说明氧化性:Cl2>Br2、Cl2>I2,不能证明Br2>I2,故B错误;
C.前者白色固体先变为淡黄色是因为向氯化银固体中加入溴化钠溶液生成了溴化银沉淀,后变为黑色是因为向溶液中又加入了硫化钠,生成了硫化银的沉淀,并不能证明溶解性Ag2S>AgBr>AgCl,故C错误;
D.向锥形瓶中加入稀盐酸会发生反应,生成CO2气体,证明盐酸的酸性比碳酸的强,烧杯中液体变浑浊可能是稀盐酸和硅酸钠溶液反应生成H2SiO3的结果,也可能是生成的CO2和硅酸钠溶液反应生成H2SiO3的结果,只能证明酸性强弱,不能证明非金属性强弱,故D错误;
答案:A。
根据反应装置图,B选项中氯气由左通入,依次经过溴化钠和碘化钾,两种情况下棉花的颜色都发生变化,只能说明氯气的氧化性比溴和碘的强,该实验无法判断溴的氧化性强于碘,此选项为学生易错点。
19、D
【解析】
A. 用惰性电极电解熔融氯化钠而不是电解食盐水,A错误;
B. 硫酸溶液中加入足量氢氧化钡溶液,沉淀完全的同时恰好中和,正确的离子方程式为Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O,B错误;
C. Fe(NO3)3溶液中加入过量的HI溶液,大量氢离子的环境中,硝酸根的氧化性更强,碘离子优先和硝酸根、氢离子反应,多余的碘离子才接着和铁离子发生2Fe3++2I-=2Fe2++I2反应,C错误;
D. NaNO2溶液中加入酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应:2MnO4-+5NO2-+6H+=2Mn2++5NO3-+3H2O,D正确;
答案选D。
C项为易错点,注意硝酸根离子与氢离子大量共存时有强氧化性。
20、C
【解析】
A.由图可知,当时间相同时,PtSn/Mg(2-Zn)AlO催化剂的催化反应活性最优,乙烷转化率最高,故A正确;
B.一定温度下,将nml乙烷放入VL密闭容器中进行催化脱氢,维持容器体积不变,测得乙烷平衡转化率为a,则该温度下反应的平衡常数K= = = ,故B正确;
C.CH3CH3(g)⇌CH2 = CH2 (g)+H2(g) △H>0,升高温度,平衡正向移动,故C错误;
D.由图上曲线,随着反应时间的延长,曲线的斜率逐渐变小,乙烷转化率逐渐稳定,催化活性保持在相对稳定的阶段,故D正确;
故选C。
21、D
【解析】
A.未标出物质的状态,该反应的热化学方程式为:N2 (g)+3H2(g) 2NH3 (g) △H= -92kJ/ml,故A错误;
B.从图中得出生成2 ml NH3时,反应放热92kJ,故B错误;
C.催化剂可以同等的加快正逆反应速率,平衡不会改变,转化率也不变,故C错误;
D. 加入催化剂增大反应速率,化学平衡常数只受温度的影响,所以加催化剂不会改变平衡常数,故D正确;
故答案为D。
易误选C,注意催化剂只能改变速率,而且是同等程度的改变,但是不能改变反应的限度,转化率不变。
22、B
【解析】
A. 过程Ⅰ利用太阳能将四氧化三铁转化为氧气和氧化亚铁,实现的能量转化形式是太阳能→化学能,选项A正确;
B. 过程Ⅰ中四氧化三铁转化为氧气和氧化亚铁,每消耗116 g Fe3O4,即0.5ml,Fe由+3价变为+2价,转移 ml电子,选项B错误;
C. 过程Ⅱ实现了氧化亚铁与水反应生成四氧化三铁和氢气的转化,反应的化学方程式为3FeO+H2OFe3O4+H2↑,选项C正确;
D. 根据流程信息可知,铁氧化合物循环制H2具有节约能源、产物易分离等优点,选项D正确。
答案选B。
二、非选择题(共84分)
23、邻羟基苯甲醛(2-羟基苯甲醛) 羟基,羰基 取代反应 保护羟基不被氧化 11 bc
【解析】
C为 ;
(I) 按命名规则给A命名,结合题给信息与反应②中的反应物和产物结构,找出试剂a,可确定结构简式;
(2) 由反应⑤⑥找到C的结构简式,并且找出其的官能团写名称即可;
(3) 找到C的结构简式是关键,从流程开始的物质A到C,可发现只有醛基被消除,由此可发现⑤的反应类型及反应①和⑤的目的;
(4)从B的结构出发,满足条件的B的同分异构体(不包含B)中,先找出条件对应的基团及位置,最后再确定总数目,同分异构体x与NaOH溶液加热下反应,则X含酯基,X核磁共振氢谱有4组峰且峰面积比为3:2:2:1,确定X结构即可求解;
(5) 关于物质D的说法不正确的有哪些?从结构中含有苯环、醚键、羰基、醇羟基等基团的相关概念、性质判断;
【详解】
(I) A为,则其名称为:邻羟基苯甲醛(2-羟基苯甲醛);
答案为:邻羟基苯甲醛(2-羟基苯甲醛);
题给信息,反应②为,则试剂a为;
答案为:;
(2) 由反应⑤⑥找到C的结构简式:,官能团为羟基和羰基;
答案为:羟基;羰基;
(3) C的结构简式是,与HI在加热下发生反应⑤得到,可见是-OCH3中的-CH3被H取代了;从流程开始的物质A到C,为什么不采用以下途径:主要是步骤3中醇羟基被氧化成羰基时,酚羟基也会被氧化,因此反应①和⑤的目的为保护羟基不被氧化;
答案为:取代反应;保护羟基不被氧化;
(4)B的同分异构体(不包含B)要满足条件 ①能发生银镜反应②苯环上有2个取代基,其中有一个醛基(含甲酸酯基),且取代基可以是邻、间、对3种位置,则2个取代基可以有四种组合:首先是和,它们分别处于间、对,共2种(处于邻位就是B要排除),剩下3种组合分别是、、,它们都可以是邻、间、对3种位置,就9种,合起来共11种;
答案为:11;
某同分异构体x能与NaOH溶液加热下反应,则X含甲酸酯基,则X中苯环上的侧链为,X核磁共振氢谱有4组峰且峰面积比为3:2:2:1,则取代基处于对位,因此X为,则反应方程式为;
答案为:
(5) D为 ,关于物质D的说法:
a.因为含有苯环,属于芳香族化合物,a说法正确,不符合;
b.亲水基团少,憎水基团大,不易溶于水,b说法不正确,符合;
c.含氧官能团有3种,还有1种含氮官能团,c说法不正确,符合;
d.醇羟基可发生取代、氧化,羰基、苯环上可催化加氢反应,d说法正确,不符合;
答案为:bc。
24、SiO2 Na2SiO3 H2SiO3(或H4SiO4) SiO2+2CSi+2CO↑ Si+2OH-+H2O===SiO32-+2H2↑ SiO32-+CO2+H2O===H2SiO3↓+CO32-(或SiO32-+2CO2+2H2O===H2SiO3↓+2HCO3-)
【解析】
A、B、C、D、E五种物质中均含有同一种非金属元素,该元素(用R表示)的单质能与NaOH溶液反应生成盐和氢气,则可推知该元素为硅元素,根据题中各物质转化关系,结合硅及其化合物相关知识可知,A与焦碳高温下生成D,则A为SiO2,D为Si,C为Na2SiO3,根据反应②或反应⑤都可推得B为CaSiO3,根据反应⑥推知E为H2SiO3;
(1)由以上分析可知A为SiO2,C为Na2SiO3,E为H2SiO3;
(2)反应①的化学方程式为2C+SiO2Si+2CO↑;
(3)反应④的离子方程式为Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2↑;
(4)H2CO3的酸性强于H2SiO3的酸性,可在硅酸钠溶液中通入二氧化碳,如生成硅酸沉淀,可说明,反应的离子方程式为SiO32-+CO2+H2O=H2SiO3↓+CO32-。
25、E 干燥二氧化硫与氧气 降温使以固体形式呈现,从混合气体中分开 AB C 白色酸雾 加烧碱反应快(吸收快),加石灰乳价格低廉
【解析】
根据实验装置及二氧化硫的性质分析装置中仪器的作用;根据二氧化硫及三氧化硫的性质分析检验的方法;根据工业生产需要分析尾气处理时选择合适的试剂。
【详解】
(1)二氧化硫与氧气在E中反应,为了使之充分反应,所以实验开始时,先点燃的酒精灯是E中酒精灯;
(2)如图所示A装置产生二氧化硫气体,同时会带出水分,所以装置D中浓硫酸的作用除了混合气体并观察气体流速外还有干燥二氧化硫与氧气的作用;
(3)根据题干信息,三氧化硫的熔点为16.6℃,所以装置F的作用是降温,使以固体形式呈现,从混合气体中分开;
(4)二氧化硫有漂白性和还原性,可以使品红溶液和溴水溶液褪色,所以可以将气体通入品红或溴水证明二氧化硫的存在;二氧化硫与三氧化硫通入硝酸钡溶液中都产生白色沉淀,且二氧化硫与氯化钡溶液不反应,三氧化硫可以与氯化钡溶液反应生成白色沉淀,所以可以用氯化钡溶液证明三氧化硫的存在,故答案为:AB;C;
(5)装置G为干燥装置,如果没有干燥,空气中的水分与易溶于水的二氧化硫气体结合形成酸雾,所以F中可能看到白色酸雾;
(6)装置G导出的尾气是为了吸收未完全反应的二氧化硫,二氧化硫与碱反应生成亚硫酸盐和水,离子方程式为:;
(7)烧碱浓度大,反应快,而石灰乳价格比较低,故答案为:加烧碱反应快(吸收快),加石灰乳价格低廉。
26、缺少温度计 大试管接触烧杯底部 使苯与混酸混合均匀 能及时移走反应产生的热量 浅黄色 硝基苯、苯 b、d 氢氧化钠溶液 分液漏斗 水洗、分离 蒸馏 温度过高引起硝酸的分解、苯的挥发 温度过高,有其他能溶于硝基苯的产物生成
【解析】
⑴水浴加热需精确控制实验温度;为使受热均匀,试管不能接触到烧杯底部;
⑵苯不易溶于混酸,需设法使之充分混合;该反应放热,需防止温度过高;
⑶混合酸密度比硝基苯大,但稀释后会变小,硝基苯无色,但溶解的杂质会使之有色;
⑷粗硝基苯中主要含未反应完的酸和苯,酸可用水和碱除去,苯可用蒸馏的方法分离;
⑸在本实验中使用的硝酸易分解、苯易挥发,有机反应的一个特点是副反应比较多,这些因素会使产率降低或使得实验值偏离理论值,而这些因素都易受温度的影响。
【详解】
⑴在水浴装置中为了精确控制实验温度,需要用温度计测量水浴的温度;为使受热均匀,试管不能接触到烧杯底部,所以在图中错误为缺少温度计、大试管接触烧杯底部。答案为:缺少温度计;大试管接触烧杯底部;
⑵在向混合酸中加入苯时边逐滴加入边振荡试管,能使苯与混酸混合均匀;苯的硝化反应是一个放热反应,在向混合酸中加入苯时边逐滴加入边振荡试管,能及时移走反应产生的热量,有利于控制温度,防止试管中液体过热发生更多的副反应,甚至发生危险。答案为:使苯与混酸混合均匀;能及时移走反应产生的热量;
⑶混合酸与苯反应一段时间后,生成的硝基苯与未反应的苯相溶,有机层密度比混酸小,不能与混酸相溶,会浮在混合酸的上层,有机层因溶解了少量杂质(如浓硝酸分解产生的NO2等)而呈浅黄色,所以反应一段时间后,混合液明显分为两层,上层呈浅黄色;把反应后的混合液倒入盛有冷水的烧杯里,搅拌:
a.与水混合后,形成的水层密度比硝基苯小,硝基苯不在水面上,a选项错误;
b.苦杏仁味的硝基苯密度比水层大,沉在水底,且因溶有少量杂质而呈浅黄色,b选项正确;
c.烧杯中的液态有机物有硝基苯、苯及其它有机副产物,c选项错误;
d.反应后的混和液倒入冷水中,可能有部分未反应的苯浮上水面,苯为无色、油状液体,d选项正确;
答案为:浅黄色;硝基苯、苯;b、d;
⑷在提纯硝基苯的过程中,硝基苯中有酸,能与碱反应,硝基苯中有苯,与硝基苯互溶,所以操作步骤为:①水洗、分离,除去大部分的酸;②将粗硝基苯转移到盛有氢氧化钠溶液的烧杯中洗涤、用分液漏斗进行分离,除去剩余的酸;③水洗、分离,除去有机层中的盐及碱;④干燥;⑤蒸馏,使硝基苯与苯及其它杂质分离。答案为:氢氧化钠溶液;分液漏斗;水洗、分离;蒸馏;
⑸本实验中反应为放热反应,需控制好温度。如果温度过高会导致硝酸的分解、苯的挥发,使产率降低;温度过高会也有不易与硝基苯分离的副产物产生并溶解在生成的硝基苯中,使实验值高于理论值。答案为:温度过高引起硝酸的分解、苯的挥发;温度过高,有其他能溶于硝基苯的产物生成。
1. 平时注重动手实验并仔细观察、认真思考有助于解此类题。
2. 硝基苯的密度比水大、比混酸小。所以,与混酸混合时硝基苯上浮,混和液倒入水中后混酸溶于水被稀释,形成的水溶液密度减小至比硝基苯小,所以,此时硝基苯下沉。
27、蒸馏烧瓶 饱和亚硫酸氢钠溶液 O2+2H2O+2Na2S=4NaOH+2S↓ 氧气中水中的溶解度比二氧化硫小 吸收液出现稳定的蓝色 空白实验 0.096%
【解析】
I.在装置A中制取SO2气体,通过乙观察SO2气体产生的速率,经品红溶液检验SO2的漂白性,在装置丁中SO2与Na2S会发生氧化还原反应产生S单质,SO2及反应产生的H2S都是有毒气体,经NaOH溶液尾气处理后排出。
II.根据IO3-能够氧化SO2为SO42-,氧化I-为I2,SO2反应完全后,再滴入的IO3-溶液,I2不再反应,溶液中的I2遇淀粉溶液变为蓝色;要测定物质含量,应该排除杂质的干扰,设计对比实验,为减少实验的偶然性,要进行多次平行实验,取多次实验的平均值,根据反应过程中电子守恒计算铁矿石样品中硫元素的质量分数。
【详解】
(1)根据图示仪器结构可知:仪器A的名称为蒸馏烧瓶;
(2)装置乙的作用是为了观察生成SO2的速率,为了减少SO2气体在溶液中的溶解,可根据H2SO3是二元弱酸,在溶液中存在电离平衡的性质,在装置乙中加入的试剂为饱和NaHSO3溶液;
(3)①Na2S具有还原性,O2具有氧化性,在溶液中会发生氧化还原反应产生S单质和NaOH,反应的化学方程式为O2+2H2O+2Na2S=4NaOH+2S↓;
②根据O2、SO2气体分别通入到Na2S溶液中产生S单质的时间可知,物质的氧化性:SO2>O2,该实验条件下Na2S溶液出现浑浊现象是SO2导致的。表中实验1反应较慢的原因可能是O2难溶于水,而SO2易溶于水,由于氧气中水中的溶解度比二氧化硫小,导致反应速率较慢;
II. (4)根据方程式可知物质的氧化性:IO3->I2>SO2,向含有SO2、KI和淀粉溶液中滴加KIO3溶液,首先发生②反应,当SO2反应完全后发生反应④,反应产生的I2单质遇淀粉溶液会变为蓝色,且半分钟内溶液蓝色不褪去,就证明滴定达到终点;
(5)①通过比较实验一、实验二的数据,发现V1远远小于V2,可忽略不计V1。设置实验一的目的是空白对比实验,排除干扰因素的存在;
②三次实验数据相差不大,均有效,则平均消耗KIO3标准溶液体积V(KIO3)=mL=10.00 mL,n(KIO3)=c·V=0.0010 ml/L×0.0100 L=1.0×10-5 ml,根据电子守恒及结合②③方程式可知n(SO2)=3n(KIO3)=3.0×10-5 ml,根据S元素守恒可知其中含有S元素的质量为m(S)=n·M=3.0×10-5 ml×32 g/ml=9.6×10-4 g,所以该份铁矿石样品中硫元素的质量百分含量为×100%=0.096%。
本题考查了气体的制取、性质的验证、化学反应方程式的书写及应用和物质含量测定。掌握反应原理和物质的性质是计算与判断的依据。在进行有关计算时要结合电子守恒及元素守恒分析判断。易错点是(5)中S含量计算,关键是IO3-氧化SO2时二者物质的量的关系的确定,注意还原产物I2也可氧化SO2,要根据总方程式判断。
28、> c(NH4+)+ c(NH3∙H2O)= c(CO32-)+ c(HCO3-)+ c(H2CO3) < > 8 CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) 0.18ml∙L-1∙min-1
【解析】
(1)根据盐类水解规律,越弱越水解,比较HCO3-与NH4+水解程度的大小关系,进而确定c(NH4+)和c(HCO3-)的大小关系;根据水解和电离情况,结合N元素和C元素守恒可得NH4HCO3溶液中的物料守恒;
(2)①结合图像判断温度对平衡移动的影响;
②根据增加一种反应物的用量,可提高另一反应物的转化率,进行分析;
③结合已知信息列出三段式进行计算;
(3)①燃烧热是指1ml可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量,例如C→CO2(g),S→SO2(g),H→H2O(l),先写出表示燃烧热的方程式,再根据盖斯定律和已知的热化学方程式计算反应热;
②根据计算反应速率。
【详解】
(1)已知常温下NH3·H2O的电离平衡常数Kb=2×10-5,H2CO3的电离平衡常数K1=4×10-7,K2=4×10-11,NH3·H2O的电离平衡常数比H2CO3的电离平衡常数大,根据盐类水解规律,越弱越水解,可知HCO3-的水解程度比NH4+的水解程度大,所以c(NH4+)>c(HCO3-);根据N元素和C元素守恒可得NH4HCO3溶液中,物料守恒表达式为c(NH4+)+ c(NH3∙H2O)= c(CO32-)+ c(HCO3-)+ c(H2CO3),故答案为:>;c(NH4+)+ c(NH3∙H2O)= c(CO32-)+ c(HCO3-)+ c(H2CO3);
(2)①由图可知,升高温度,CO2的转化率降低,说明升高温度平衡逆向移动,则正反应为放热反应,故该反应的△H<0,故答案为:<;
②相同温度条件下,投料比越大,说明氢气越多,则二氧化碳的转化率越大,根据图可知, x1>x2,故答案为:>;
③根据图中B点的投料比为2,二氧化碳的转化率为50%,容器容积为1L,可列出三段式(单位为ml/L),,则500℃时的平衡常数,故答案为:8
(3)①燃烧热是指1ml可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量,例如C→CO2(g),S→SO2(g),H→H2O(l),则表示CH3OH(l)燃烧热的化学方程式为CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l),根据盖斯定律可知,可由反应II-反应I-反应III得到CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l),则,故答案为:CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ;
②T1温度下,将6mlCO2和12mlH2充入2L的密闭容器中,此时投料比等于2,由图象可知,5min后反应达到平衡状态时,二氧化碳的转化率为60%,则生成CH3OCH3为6ml×60%×=1.8ml,所以平均反应速率;故答案为:0.18ml∙L-1∙min-1。
燃烧热是指1ml可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量,例如C→CO2(g),S→SO2(g),H→H2O(l),书写表示燃烧热的热化学方程式时,应以燃烧1 ml物质为标准来配平其余物质的化学计量数,其他物质的化学计量数可能会出现分数表示的情况。
29、放热 D 1.54 NH3*+NH3=1NH3 占据催化剂活性位点过多 B 加压强或降温 0.006ml·L-1·min-1 0.73
【解析】
(1)升高温度,NH3体积分数降低;
(1)在1.01×105Pa、150℃时,将1 mIN1和1 mlH1加入aL密闭容器中充分反应,与在1.01×105Pa、150℃时,将1 mIN1和1 mlH1加入aL密闭容器中充分反应比,相当于加压;
(3)吸收能量最大的能垒,即相对能量的差最大;根据图示写方程式;
(4)根据反应方程式,N1、H1、NH3的变化量比为1:3:1;图氢气的转化率为15%,(1)中氢气的转化率是11.5%,根据转化率的变化分析;
②A表示氢气的浓度变化,根据 计算H1的平均反应速率;根据计算平衡常数;
【详解】
(1)升高温度,NH3体积分数降低,说明升高温度平衡逆向移动,正反应放热;
(1)在1.01×105Pa、150℃时,将1 mlN1和1 mlH1加入aL刚性容器中充分反应,测得NH3体积分数为0.04;
,x=0.0384,H1平衡转化率,在1.01×105Pa、150℃时,将1 mIN1和1 mlH1,相当于加压,平衡正向移动,氢气转化率增大,H1平衡转化率>11.5%,故选D;
(3)根据图示,吸收能量最大的能垒,即相对能量的差最大是-1.01-(-1.56)=1.54;根据图示,该步的方程式是NH3*+NH3=1NH3;若通入H1体积分数过大,氢分子占据催化剂活性位点过多;
(4)①根据反应方程式,N1、H1、NH3的变化量比为1:3:1,所以表示N1浓度变化的曲线是B;(1)中氢气转化率11.5%,1:3时氢气转化率更低,图中氢气转化率15%,故只能考虑压强、温度的影响,可以采用加压或降温的方法;
②A表示氢气的浓度变化, 0.006ml·L-1·min-1; ml-1.L1。
选项
操作
现象
结论
A
将湿润的有色布条伸入Cl2中
布条褪色
氯气有漂白性
B
用洁净铂丝蘸取某溶液灼烧
火焰呈黄色
溶液中含有Na+
C
将湿润的红色石蕊试纸伸入NH3中
试纸变蓝
氨水显碱性
D
向某溶液中滴加KSCN溶液
溶液变红
溶液中含有Fe3+
实验
实验现象
结论
A
左烧杯中铁表面有气泡,右边烧杯中铜表面有气泡
活动性:Al>Fe>Cu
B
左边棉花变为橙色,右边棉花变为蓝色
氧化性:Cl2>Br2>I2
C
白色固体先变为淡黄色,后变为黑色
溶解性Ag2S>AgBr>AgCl
D
锥形瓶中有气体产生,烧杯中液体变浑浊
非金属性:Cl>C>Si
序号
实验操作
实验现象
1
向10 mL 1 ml/L Na2S溶液中通O2
15 min后,溶液才出现浑浊
2
向10 mL 1 ml/L Na2S溶液中通SO2
溶液立即出现黄色浑浊
序号
1
2
3
KIO3标准溶液体积/mL
10.02
9.98
10.00
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