新疆维吾尔自治区2025-2026学年高考仿真卷化学试题(含答案解析)
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2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
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、下列说法不正确的是( )
A.工厂常用的静电除尘装置是根据胶体带电这一性质设计的
B.铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性或咸的食物
C.铜属于重金属,化学性质不活泼,使用铜制器皿较安全,但铜盐溶液都有毒
D.SO2是具有刺激性气味的有毒气体,但可应用于某些领域杀菌消毒
2、可确定乙二醇分子是否有极性的实验是
A.测定沸点B.测静电对液流影响
C.测定蒸气密度D.测标准状况下气体摩尔体积
3、对下列事实的原因分析错误的是
A.AB.BC.CD.D
4、有氯气参加的化学反应一定不属于
A.复分解反应B.置换反应C.取代反应D.加成反应
5、由下列实验及现象不能推出相应结论的是
A.AB.BC.CD.D
6、用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出废旧印刷电路板上的铜。已知:
Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g) ΔH=+64.39 kJ/ml
2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) ΔH=-196.46 kJ/ml
H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.84 kJ/ml
在H2SO4溶液中,Cu与H2O2反应生成Cu2+(aq)和H2O(l)的反应热ΔH等于
A.-319.68 kJ/mlB.-417.91 kJ/ml
C.-448.46 kJ/mlD.+546.69 kJ/ml
7、一定压强下,向10 L密闭容器中充入1 ml S2Cl2和1 ml Cl2,发生反应S2Cl2(g)+Cl2(g) 2SCl2(g)。Cl2与SCl2的消耗速率(v)与温度(T)的关系如图所示,以下说法中不正确的是( )
A.正反应的活化能大于逆反应的活化能
B.达到平衡后再加热,平衡向逆反应方向移动
C.A、B、C、D四点对应状态下,达到平衡状态的为B、D
D.一定温度下,在恒容密闭容器中,达到平衡后缩小容器体积,重新达到平衡后,Cl2的平衡转化率不变
8、一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应:H2O(g)+CO(g)⇌CO2(g)+H2(g)。当H2O、CO、CO2、H2的浓度不再变化时,下列说法中,正确的是( )
A.该反应已达化学平衡状态B.H2O和CO全部转化为CO2和H2
C.正、逆反应速率相等且等于零D.H2O、CO、CO2、H2的浓度一定相等
9、设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下,11.2 L HF所含分子数为0.5NA
B.2 ml NO与1 ml O2充分反应,产物的分子数小于2NA
C.常温下,1 L 0.1 ml·L-1氯化铵溶液中加入氢氧化钠溶液至溶液为中性,则溶液含铵根离子数为0.1 NA
D.已知白磷(P4)为正四面体结构,NA个P4与NA个甲烷所含共价键数目之比为1:1
10、化学与生活、科技及环境密切相关。下列说法正确的是( )
A.为了防止感染“新冠病毒”,坚持每天使用无水酒精杀菌消毒
B.高铁“复兴号”车厢连接关键部位所使用的增强聚四氟乙烯板属于无机高分子材料
C.2020年3月9日,发射了北斗系统第五十四颗导航卫星,其计算机的芯片材料是高纯度二氧化硅
D.蜡蛾幼虫会啃食聚乙烯塑料袋,并且能将其转化为乙二醇,这项研究有助于减少白色污染
11、海水淡化是解决沿海城市饮用水问题的关键技术。下图是电渗析法淡化海水装置的工作原理示意图(电解槽内部的“┆”和“│”表示不同类型的离子交换膜)。工作过程中b电极上持续产生Cl2。下列关于该装置的说法错误的是
A.工作过程中b极电势高于a极
B.“┆”表示阴离子交换膜,“│”表示阳离子交换膜
C.海水预处理主要是除去Ca2+、Mg2+等
D.A口流出的是“浓水”,B口流出的是淡水
12、双极膜(BP)是阴、阳复合膜,在直流电的作用下,阴、阳膜复合层间的H2O解离成H+和OH−,作为H+和OH−离子源。利用双极膜电渗析法电解食盐水可获得淡水、NaOH和HCl,其工作原理如图所示,M、N为离子交换膜。下列说法不正确的是( )
A.相同条件下,不考虑气体溶解,阴极得到气体体积是阳极两倍
B.电解过程中Na+向左迁移,N为阴离子膜
C.若去掉双极膜(BP),阳极室会有Cl2生成
D.电解结束后,阴极附近溶液酸性明显增强
13、将13.4克KCl和KBr的混合物,溶于水配成500mL溶液,通入过量的Cl2,反应后将溶液蒸干,得固体11.175克。则原来所配溶液中K+、Cl-、Br-的物质的量之比为
A.3︰2︰1B.1︰2︰3C.5︰3︰3D.2︰3︰1
14、短周期元素甲、乙、丙、丁、戊、己、庚在周期表中的相对位置如图(甲不一定在丁、庚的连线上),戊、己分别是空气、地壳中含量最多的元素.下列判断正确的是
A.简单气态氢化物的稳定性:庚>己>戊>丁
B.单质甲与单质乙充分反应一定都可以生成多种化合物
C.可以通过分别电解熔融的金属氯化物的方法冶炼乙和丙的单质
D.因为庚元素的非金属性最强,所以庚的最高价氧化物对应水化物酸性最强
15、2017年9月25日,化学权威杂志《化学世界》、著名预测博客等预测太阳能电池材料—钙钛矿材料可能获得2017年诺贝尔化学奖。钛酸钙(CaTiO3)材料制备原理之一是CaCO3+TiO2===CaTiO3+CO2↑。下列有关判断不正确的是
A.上述反应是氧化还原反应B.TiO2和CO2属于酸性氧化物
C.CaTiO3属于含氧酸盐D.CaCO3属于强电解质
16、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.含0.2 ml H2SO4的浓硫酸和足量的铜反应,转移电子数为0.2NA
B.25 ℃时,1 L pH=13的Ba(OH)2溶液中由水电离产生的OH-的数目为0.1NA
C.15 g HCHO中含有1.5NA对共用电子对
D.常温常压下,22.4 L甲烷气体中含有的氢原子数目小于4NA
17、常温常压下,下列气体混合后压强一定不发生变化的是
A.NH3和Cl2B.NH3和HBrC.SO2和O2D.SO2和H2S
18、铊(Tl)是某超导材料的组成元素之一,与铝同族,位于周期表第六周期。Tl3+与银在酸性溶液中发生反应:Tl3++2AgTl++2Ag+,下列推断正确的是( )
A.Tl+的最外层有1个电子B.Tl能形成+3价和+1价的化合物
C.Tl3+氧化性比铝离子弱D.Tl+的还原性比Ag强
19、下列过程不涉及氧化还原反应的是( )
A.大气固氮B.工业制漂粉精
C.用SO2漂白纸浆D.天空一号中用Na2O2供氧
20、化学在生活中有着广泛的应用,下列对应关系错误的是
A.AB.B.C.CD.D
21、NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述错误的是( )
A.常温常压下,62g白磷中含有P—P键数目为3NA
B.22g正戊烷、24g异戊烷和26g新戊烷的混合物中共价键数目为16NA
C.1mlNa2O和NaHSO4的固体混合物中含有的阴、阳离子总数为3NA
D.常温下,将一定量的铁粉投入2ml稀硝酸中,恰好完全反应,若还原产物为NO,则转移电子数一定为1.5NA
22、氰气[(CN)2]性质与卤素相似,分子中4个原子处于同一直线.下列叙述正确的是( )
A.是极性分子
B.键长:N≡C大于C≡C
C.CN﹣的电子式:
D.和烯烃一样能发生加成反应
二、非选择题(共84分)
23、(14分)A~J均为有机化合物,它们之间的转化如下图所示:
实验表明:①D既能发生银镜反应,又能与金属钠反应放出氢气:
②核磁共振氢谱表明F分子中有三种氢,且其峰面积之比为1:1:1;
③G能使溴的四氯化碳溶液褪色;
④1ml J与足量金属钠反应可放出22.4L氢气(标准状况)。
请根据以上信息回答下列问题:
(1)A的结构简式为____________(不考虑立体结构),由A生成B的反应类型是____________反应;
(2)D的结构简式为_____________;
(3)由E生成F的化学方程式为_______________,E中官能团有_________(填名称),与E具有相同官能团的E的同分异构体还有________________(写出结构简式,不考虑立体结构);
(4)G的结构简式为_____________________;
(5)由I生成J的化学方程式______________。
24、(12分)福莫特罗是一种治疗哮喘病的药物,它的关键中间体(G)的合成路线如下:
回答下列问题:
(1)F的分子式为_____________,反应①的反应类型为_________。
(2)反应④的化学方程式为___________________________。
(3)C能与FeC13 溶液发生显色反应,C的结构简式为________________, D中的含氧官能团为_________________。
(4)B的同分异构体(不含立体异构)中能同时满足下列条件的共有_____种。
a.能发生银镜反应 b.能与NaOH溶液发生反应 c.含有苯环结构
其中核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积比为3:2:2:1的是________________(填结构简式)。
(5)参照G的合成路线,设计一种以为起始原料(无机试剂任选)制备的合成路线________。
25、(12分)一水硫酸四氨合铜晶体[Cu(NH3)4SO4·H2O]常用作杀虫剂,媒染剂,在碱性镀铜中也常用作电镀液的主要成分,在工业上用途广泛。常温下该物质可溶于水,难溶于乙醇,在空气中不稳定,受热时易发生分解。某化学兴趣小组以Cu粉、3ml·L-1的硫酸、浓氨水、10% NaOH溶液、95%的乙醇溶液、0.500 ml·L-1稀盐酸、0.500 ml·L-1 的NaOH溶液来制备一水硫酸四氨合铜晶体并测定其纯度。
I.CuSO4溶液的制取
①实验室用铜与浓硫酸制备硫酸铜溶液时,往往会产生有污染的SO2气体,随着硫酸浓度变小,反应会停止,使得硫酸利用率比较低。
②实际生产中往往将铜片在空气中加热,使其氧化生成CuO,再溶解在稀硫酸中即可得到硫酸铜溶液;这一过程缺点是铜片表面加热易被氧化,而包裹在里面的铜得不到氧化。
③所以工业上进行了改进,可以在浸入硫酸中的铜片表面不断通 O2,并加热;也可以在硫酸和铜的混合容器中滴加 H2O2 溶液。
④趁热过滤得蓝色溶液。
(1)某同学在上述实验制备硫酸铜溶液时铜有剩余,该同学将制得的CuSO4溶液倒入另一蒸发皿中加热浓缩至有晶膜出现,冷却析出的晶体中含有白色粉末,试解释其原因________________。
(2)若按③进行制备,请写出Cu在H2O2 作用下和稀硫酸反应的化学方程式_______________。
(3)H2O2溶液的浓度对铜片的溶解速率有影响。现通过下图将少量30%的H2O2溶液浓缩至40%,在B处应增加一个设备,该设备的作用是____________馏出物是 ______________________。
II.晶体的制备
将上述制备的CuSO4溶液按如图所示进行操作
(1)硫酸铜溶液含有一定的硫酸,呈酸性,加入适量NH3·H2O调节溶液pH,产生浅蓝色沉淀,已知其成分为 Cu2(OH)2SO4,试写出生成此沉淀的离子反应方程式__________。
(2)继续滴加 NH3·H2O,会转化生成深蓝色溶液,请写出从深蓝色溶液中析出深蓝色晶体的方法____________。并说明理由____________。
Ⅲ.产品纯度的测定
精确称取 mg 晶体,加适量水溶解,注入图示的三颈瓶中,然后逐滴加入足量 NaOH 溶液, 通入水蒸气,将样品液中的氨全部蒸出,并用蒸馏水冲洗导管内壁,用 V1mL 0.500ml·L-1 的盐酸标准溶液完全吸收。取下接收瓶,用 0.500 ml·L-1 NaOH 标准溶液滴定过剩的 HCl(选用 甲基橙作指示剂),到终点时消耗 V2mLNaOH 溶液。
1.水 2.长玻璃管 3.10%NaOH溶液 4.样品液 5.盐酸标准溶液
(1)玻璃管2的作用________________。
(2)样品中产品纯度的表达式________________。(不用化简)
(3)下列实验操作可能使氨含量测定结果偏低的原因是_________________
A.滴定时未用 NaOH 标准溶液润洗滴定管
B.滴定过程中选用酚酞作指示剂
C.读数时,滴定前平视,滴定后俯视
D.取下接收瓶前,未用蒸馏水冲洗插入接收瓶中的导管外壁
E.由于操作不规范,滴定前无气泡,滴定后滴定管中产生气泡
26、(10分)叠氮化钠(NaN3)是汽车安全气囊的主要成分,实验室制取叠氮化钠的实验步骤如下:
①打开装置D导管上的旋塞,加热制取氨气。
②加热装置A中的金属钠,使其熔化并充分反应后,再停止加热装置D并关闭旋塞。
③向装置A中b容器内充入加热介质并加热到210~220℃,然后通入N2O。
④冷却,向产物中加入乙醇(降低NaN3的溶解度),减压浓缩结晶后,再过滤,并用乙醚洗涤,晾干。
(1)装置B中盛放的药品为____。
(2)步骤①中先加热通氨气一段时间的目的是____;步骤②氨气与熔化的钠反应生成NaNH2的化学方程式为____。步骤③中最适宜的加热方式为___(填“水浴加热”,“油浴加热”)。
(3)生成NaN3的化学方程式为____。
(4)产率计算
①称取2.0 g叠氮化钠试样,配成100 mL溶液,并量取10.00 mL溶液于锥形瓶中。
②用滴定管加入0.10 ml·L-1六硝酸铈铵[(NH4)2Ce(NO3)6]溶液40.00 mL[发生的反应为2(NH4)2Ce(NO3)6+2NaN3===4NH4NO3+2Ce(NO3)3+2NaNO3+3N2↑](杂质均不参与反应)。
③充分反应后滴入2滴邻菲罗啉指示液,并用0.10 ml·L-1硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]为标准液,滴定过量的Ce4+,终点时消耗标准溶液20.00 mL(滴定原理:Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+)。计算可知叠氮化钠的质量分数为____(保留2位有效数字)。若其他操作及读数均正确,滴定到终点后,下列操作会导致所测定样品中叠氮化钠质量分数偏大的是____(填字母代号)。
A.锥形瓶使用叠氮化钠溶液润洗
B.滴加六硝酸铈铵溶液时,滴加前仰视读数,滴加后俯视读数
C.滴加硫酸亚铁铵标准溶液时,开始时尖嘴处无气泡,结束时出现气泡
D.滴定过程中,将挂在锥形瓶壁上的硫酸亚铁铵标准液滴用蒸馏水冲进瓶内
(5)叠氮化钠有毒,可以使用次氯酸钠溶液对含有叠氮化钠的溶液进行销毁,反应后溶液碱性明显增强,且产生无色无味的无毒气体,试写出反应的离子方程式____。
27、(12分) (一)碳酸镧可用于治疗终末期肾病患者的高磷酸盐血症,制备反应原理为:2LaCl3+6NH4HCO3═La2(CO3)3↓+6NH4Cl+3CO2↑+3H2O;某化学兴趣小组利用下列装置实验室中模拟制备碳酸镧。
(1)制备碳酸镧实验流程中导管从左向右的连接顺序为:F→_____→_____→_____→_____→_____;
(2)Y中发生反应的化学反应式为_______________;
(3)X中盛放的试剂是___________,其作用为___________________;
(4)Z中应先通入,后通入过量的,原因为__________________;是一种重要的稀土氢氧化物,它可由氟碳酸铈精矿(主要含)经如下流程获得:
已知:在酸性溶液中有强氧化性,回答下列问题:
(5)氧化焙烧生成的铈化合物二氧化铈(),其在酸浸时反应的离子方程式为_________________;
(6)已知有机物HT能将从水溶液中萃取出来,该过程可表示为:(水层)+(有机层) +(水层)从平衡角度解释:向(有机层)加入获得较纯的含的水溶液的原因是________________;
(7)已知298K时,Ksp[Ce(OH)3]=1×10-20,为了使溶液中沉淀完全,需调节pH至少为________;
(8)取某产品0.50g,加硫酸溶解后,用的溶液滴定至终点(铈被还原成).(已知:的相对分子质量为208)
①溶液盛放在________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中;
②根据下表实验数据计算产品的纯度____________;
③若用硫酸酸化后改用的溶液滴定产品从而测定产品的纯度,其它操作都正确,则测定的产品的纯度____________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
28、(14分)二氯亚砜 (SOCl2) 是一种无色易挥发液体,剧烈水解生成两种气体,常用作脱水剂,其熔点-105℃,沸点79℃,140℃以上时易分解。
(1)用硫黄(S)、液氯和三氧化硫为原料在一定条件合成二氯亚砜,原子利用率达 100%,则三者的物质的量比为______________.
(2)甲同学设计如图装置用 ZnCl2 • xH2O 晶体制取无水ZnCl2,回收剩余的SOCl2 并利用装置F验证生成物中的某种气体(夹持及加热装置略)。
①用原理解释SOCl2在该实验中的作用______________________________________;加热条件下,A装置中总的化学方程式为____________________.
②装置的连接顺序为A→B→_____________________;
③实验结束后,为检测 ZnCl2 • xH2O晶体是否完全脱水,甲同学设计实验方案如下,正确的实验顺序为_____________(填序号)
a.加入足量硝酸酸化的硝酸银溶液,充分反应; b.称得固体为n克; c.干燥;d.称取蒸干后的固体m克溶于水;e.过滤;f.洗涤
若m/n=______________(保留小数点后一位),即可证明晶体已完全脱水.
(3)乙同学认为SOCl2还可用作由FeCl3 • 6H2O制取无水FeCl3 的脱水剂,但丙同学认为该实验可能发生副反应使最后的产品不纯。
①可能发生的副反应的离子方程式______________________.
②丙同学设计了如下实验方案判断副反应的可能性:
i.取少量FeCl3 • 6H2O于试管中,加入足量SOCl2,振荡使两种物质充分反应;
ii.往上述试管中加水溶解,取溶解后的溶液少许于两支试管,进行实验验证,完成表格内容。
(供选试剂:AgNO3溶液、稀盐酸、稀HNO3、酸性KMnO4溶液、BaCl2溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、溴水)
29、(10分)由两种或两种以上金属离子(或铵根离子)和一种酸根离子构成的盐称为复盐。为确定某复盐结晶水合物Q(含有两种金属阳离子)的组成,甲、乙两位同学分别进行了如下实验:
请回答下列问题:
(1)操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ相同,为__________、洗涤,仅由甲的实验能不能确定操作Ⅰ中所得固体的成分?__________(填“能”或“不能”),说明理由:_________。
(2)甲实验中通入过量二氧化碳发生反应生成沉淀的离子方程式为_______。
(3)0.8 g红棕色粉末的物质的量为__________。
(4)乙实验中,若100 mL硝酸钡溶液恰好完全反应,则硝酸钡溶液的物质的量浓度为__________。
(5)Q的化学式为________。
参考答案
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、A
【解析】
A. 工厂常用的静电除尘装置是根据胶粒带电这一性质设计的,不是胶体带电,故A错误;
B. 铝、氧化铝具有两性,酸、碱还有盐等可直接侵蚀铝的保护膜以及铝制品本身,因此铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性或咸的食物,故B正确;
C. 铜盐溶液都含有重金属离子Cu2+,能使人体内的蛋白质变性,则铜盐溶液都有毒,故C正确;
D. 二氧化硫本身不具有杀菌的作用,是与水反应所形成的新物质能起到杀死细菌、清洁消毒的作用,所以可以应用于某些领域杀菌消毒,故D正确;
故选A。
2、B
【解析】
极性分子的正电荷中心与负电荷中心不重合,极性分子虽然整体不带电,但每一个乙二醇分子都有带电的极性端,也可以再理解为部分区域带电,所以它在电场作用下,会定向运动,所以测静电对液流影响,可以判断分子是否有极性;而测定沸点、测定蒸气密度、测标准状况下气体摩尔体积等均不能判断分子极性。答案选B。
3、A
【解析】
A. 常温下,可用铝制容器盛装浓硫酸,铝在浓硫酸反应形成致密氧化膜而阻止反应进一步进行,不是因为铝与浓硫酸很难反应,故A错误;
B. 氧化铝熔点高,可以作耐火材料,故B正确;
C. 氧化铝是两性氧化物既可以和碱反应也可以和酸反应,所以铝制品不宜长期盛放酸性和碱性食物,故C正确;
D. 氢氧化铝碱性比氨水弱,不能继续和氢氧化铝反应生成偏铝酸盐,很难与氨水反应,所以用可溶性铝盐和氨水制备氢氧化铝,故D正确;
题目要求选择错误的,故选A。
本题考查Al的性质与物质的分类,明确两性氧化性的概念是解答本题的关键,题目较简单。
4、A
【解析】
A.复分解反应中一定没有单质参与与生成,而氯气属于单质,则有氯气参加的化学反应一定不属于复分解反应,选项A选;
B.氯气与KI等的置换反应,有氯气参加,选项B不选;
C.甲烷等与氯气的取代反应,有氯气参加,选项C不选;
D.乙烯等与氯气的加成反应中,有氯气参加,选项D不选;
答案选A。
本题考查氯气的化学性质及反应类型,为高频考点,把握氯气的氧化性及有机反应中氯气的作用为解答的关键,注重基础知识的考查,注意利用实例分析,氯气具有氧化性,有氯气参加的反应为氧化还原反应,也可发生有机的取代、加成反应,则不可能为复分解反应。
5、A
【解析】
A.次氯酸钠与浓盐酸反应能够生成氯气,亚硫酸盐与浓盐酸反应能够生成二氧化硫,氯气与二氧化硫均使品红褪色,则由现象不能判断产生的气体是SO2,故A符合题意;
B.CrO3可氧化乙醇蒸气,则乙醇具有还原性,故B不符合题意;
C.Cu与氯化铁发生氧化还原反应生成氯化亚铁、氯化铜,氧化性:Fe3+>Cu2+,故C不符合题意;
D.由现象可知生成CuI和碘单质,Cu、I元素的化合价变化,为氧化还原反应,故D不符合题意;
故选:A。
6、A
【解析】
①Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g) ΔH=+64.39 kJ/ml
②2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) ΔH=-196.46 kJ/ml
③H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.84 kJ/ml
根据盖斯定律,将①+×②+③,整理可得:Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l) ΔH=-319.68 kJ/ml,故合理选项是A。
7、A
【解析】
根据反应S2Cl2 (g) +Cl2 (g)2SCl2 (g)可知,用氯气的消耗速率表示正反应速率和用SCl2的消耗速率表示逆反应速率,二者之比为1:2时转化为用同一种物质表示的正逆反应速率相等,达到平衡状态,由图像可知B、D点时的正逆反应速率之比为1:2,达到平衡状态;B、D点为平衡点,由图中数据可知,B、D点的状态对应的温度为250℃,300℃时,SCl2的消耗速率大于氯气的消耗速率的2倍,说明平衡逆向移动,则正反应为放热反应,ΔH2<0。
【详解】
A. 正反应的活化能是发生反应所需要的能量,逆反应的活化能是反应中又释放出的能量,正反应的活化能减去逆反应的活化能就等于总反应的吸热放热量,由分析可知ΔH<0,正反应为放热反应,所以正反应的活化能小于逆反应的活化能,故A错误;
B. 由分析可知ΔH<0,正反应为放热反应,加热后平衡向逆反应方向移动,故B正确;
C. 根据反应S2Cl2 (g) +Cl2 (g)2SCl2 (g)可知,用氯气的消耗速率表示正反应速率和用SCl2的消耗速率表示逆反应速率,二者之比为1:2时转化为用同一种物质表示的正逆反应速率相等,达到平衡状态,由图像可知B、D点时的正逆反应速率之比为1:2,达到平衡状态;B、D点为平衡点,故C正确;
D. 根据反应S2Cl2 (g) +Cl2 (g)2SCl2 (g)反应物和产物都是气体,且反应物和产物的系数相等,所以改变压强不改变平衡移动,缩小容器体积,重新达到平衡后,Cl2的平衡转化率不变,故D正确;
答案选A。
8、A
【解析】
A项、当H2O、CO、CO2、H2的浓度不再变化时,说明正逆反应速率相等,反应已达化学平衡状态,故A正确;
B项、可逆反应不可能完全反应,则H2O和CO反应不可能全部转化为CO2和H2,故B错误;
C项、化学平衡状态是动态平衡,正、逆反应速率相等且大于零,故C错误;
D项、平衡状态时H2O、CO、CO2、H2的浓度不变,不一定相等,故D错误;
故选A。
9、B
【解析】
A、标准状况下, HF不是气态,不能用气体摩尔体积计算物质的量,故A错误;
B、2 ml NO与1 ml O2充分反应,生成的NO2 与N2O4 形成平衡体系,产物的分子数小于2NA,故B正确;
C. 常温下,1 L 0.1 ml·L-1氯化铵溶液中加入氢氧化钠溶液至溶液为中性,溶液中存在电荷守恒,c(NH4+)+c(Na+ )=c(Cl-),溶液含铵根离子数少于0.1 NA,故C错误;
D. 已知白磷(P4)为正四面体结构,NA个P4与NA个甲烷所含共价键数目之比为6:4,故D错误;
故选B。
10、D
【解析】
A. 为了防止感染“新冠病毒”,坚持每天使用75%酒精杀菌消毒,故A错误;
B. 高铁“复兴号”车厢连接关键部位所使用的增强聚四氟乙烯板,聚四氟乙烯属于有机高分子材料,故B错误;
C. 2020年3月9日,发射了北斗系统第五十四颗导航卫星,其计算机的芯片材料是高纯度单质硅,故C错误;
D. 蜡蛾幼虫会啃食聚乙烯塑料袋,并且能将其转化为乙二醇,将高分子化合物降解为小分子,这项研究有助于减少白色污染,故D正确;
选D。
11、D
【解析】
电解过程中b电极上持续产生Cl2,则电极b为电解池阳极,氯离子放电生成氯气,电极反应为:2Cl--2e-=Cl2↑,电极a为电解池的阴极,溶液中氢离子得到电子生成氢气,电极反应为2H++2e-=H2↑,工作过程中,氯离子向b移动,因此虚线为阴离子交换膜,钠离子向a移动,实线为阳离子交换膜,据此分析解答。
【详解】
A.电极b为电解池阳极,电极a为电解池的阴极, b极电势高于a极,故A正确;
B.根据分析, “┆”表示阴离子交换膜,“│”表示阳离子交换膜,故B正确;
C.为了防止海水中的Ca2+、Mg2+、SO42-等堵塞离子交换膜,影响电解,电解前,海水需要预处理,除去其中的Ca2+、Mg2+等,故C正确;
D.根据分析,实线为阳离子交换膜,虚线为阴离子交换膜,钠离子向a移动,氯离子向b移动,各间隔室的排出液中,A口流出的是淡水, B口流出的是“浓水”,故D错误;
答案选D。
12、D
【解析】
A. 阴极室氢离子得电子生成氢气,发生的反应为2H++2e-=H2↑,阳极反应为 4OH——4e-=O2↑+2H2O,转移相同物质的量的电子,生成氢气的体积是生成氧气体积的两倍,故A正确;
B. 阴极生成氢氧化钠,钠离子向左穿过M进入阴极室,所以M为阳离子交换膜,N为阴离子交换膜,故B正确;
C. 若去掉双极膜(BP),氯离子进入阳极室阳放电生成氯气,故C正确;
D. 阴极室氢离子得电子生成氢气,发生的反应为2H++2e-=H2↑,氢离子被消耗,酸性减弱,故D错误;
题目要求选错误选项,故选D。
本题考查电解原理,注意审题,不再是电解饱和食盐水的反应,由于双极膜(BP)是阴、阳复合膜的存在,使电解反应变成了电解水,是易错点。阴极是物质得到电子,发生还原反应;溶液中的阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动。
13、A
【解析】
溶液为电中性,阳离子所带正电荷的总量等于阴离子所带负电荷的总量可得出n(K+)=n(Cl-)+n(Br-),据此分析解答。
【详解】
任何溶液都呈电中性,即阳离子所带电荷等于阴离子所带电荷,在KCl和KBr的混合溶液中,存在n(K+)=n(Cl-)+n(Br-)。
A.3=2+1,说明n(K+)=n(Cl-)+n(Br-),故A正确;
B.1≠2+3,说明n(K+)≠n(Cl-)+n(Br-),故B错误;
C.5≠3+3,说明n(K+)≠n(Cl-)+n(Br-),故C错误;
D.2≠3+1,说明n(K+)≠n(Cl-)+n(Br-),故D错误;
答案选A。
本题如果按常规方法或差量法解答,均较为繁琐,从溶液电中性角度解答,可以起到事半功倍的效果。
14、A
【解析】
空气中含量最多的元素是氮元素,则戊是N元素;地壳中含量最多的元素是氧元素,则己是O元素;甲不一定在丁、庚的连线上,则甲可能是H元素或Li元素;乙是Mg元素、丙是Al元素;丁是C元素、庚是F元素。综合信息即甲、乙、丙、丁、戊、己、庚分别是H(或Li)、Mg、Al、C、N、O、F。
A. 简单气态氢化物的稳定性:HF>H2O>NH3>CH4,A正确;
B. 氢气(或Li)与镁一般不反应,B错误;
C. 氯化铝是共价化合物,故用电解熔融的氧化铝的方法冶炼金属铝,C错误;
D. 氟元素没有最高价氧化物对应水化物,D错误;
故选A。
15、A
【解析】
A、CaCO3+TiO2===CaTiO3+CO2↑,反应中没有化合价变化,是非氧化还原反应,故A错误;B、TiO2和CO2均能与碱反应生成盐和水,均属于酸性氧化物,故B正确;C、CaTiO3=Ca2++TiO32-,CaTiO3由含氧酸根和钙离子构成,属于含氧酸盐,故C正确;D、CaCO3虽然难溶,但溶于水的部分全部电离,属于强电解质,故D正确;故选A。
16、D
【解析】
A. 铜在一定条件下与浓硫酸反应Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,与稀硫酸不反应,含0.2 mlH2SO4的浓硫酸和足量的铜反应,并不能完全反应,所以转移电子数一定小于0.2NA,A项错误;
B. 25 ℃时,1 L pH=13的Ba(OH)2溶液中由水电离产生的OH-的浓度为10-13ml/L,则1L该溶液中由水电离产生的OH-的数目为1×10-13NA,B项错误;
C. 一个HCHO分子中含有2个碳氢单键和一个碳氧双键,即4对共用电子对,15 g HCHO物质的量为0.5ml,因此15 gHCHO含有0.5ml×4=2ml共用电子对,即2NA对共用电子对,C项错误;
D. 常温常压下,气体摩尔体积大于22.4L/ml,则22.4 L甲烷气体的物质的量小于1 ml,因此含有的氢原子数目小于4NA,D项正确;
答案选D。
公式(Vm=22.4L/ml)的使用是学生们的易错点,并且也是高频考点,在使用时一定看清楚两点:①条件是否为标准状况,②在标准状况下,该物质是否为气体。本题D项为常温常压,因此气体摩尔体积大于22.4L/ml,则22.4 L甲烷气体的物质的量小于1 ml,因此含有的氢原子数目小于4NA。
17、C
【解析】
完全反应后容器中压强没有发生变化,说明反应前后气体的物质的量没有发生变化,
A.氨气与氯气常温下反应:8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl,氯化铵为固体,气体物质的量减小,压强发生变化,故A不选;
B.氨气与溴化氢反应生成溴化铵固体,方程式为:NH3+HBr=NH4Br,溴化铵为固体,气体物质的量减小,压强发生变化,故B不选;
C.二氧化硫与氧气常温下不反应,所以气体物的量不变,压强不变,故C选;
D.SO2和H2S发生SO2+2H2S═3S↓+2H2O,气体物质的量减小,压强发生变化,故D不选;
故选:C。
18、B
【解析】
A. 铊与铝同族,最外层有3个电子,则Tl+离子的最外层有2个电子,A项错误;
B. 根据反应Tl3++2Ag═Tl++2Ag+可知,Tl能形成+3价和+1价的化合物,B项正确;
C. Tl3++2Ag═Tl++2Ag+,则氧化性Tl3+>Ag+,又知Al+3Ag+═Al3++3Ag,则氧化性Ag+>Al3+,可知Tl3+的氧化性比Al3+强,C项错误;
D. 还原剂的还原性大于还原产物的还原性来分析,在反应Tl3++2Ag=Tl++2Ag+,还原性Ag>Tl+,D项错误;
答案选B。
氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,掌握氧化还原反应的规律是解题的关键。
19、C
【解析】
反应中所含元素的化合价变化,则反应为氧化还原反应,以此来解答。
【详解】
A.大气固氮,将游离态转化为化合态,N元素的化合价变化,为氧化还原反应,故A不选;
B.工业制漂粉精时,氯气与碱反应,且Cl元素的化合价变化,为氧化还原反应,故B不选;
C.用SO2漂白纸浆,化合生成无色物质,无元素的化合价变化,为非氧化还原反应,故C选;
D.用Na2O2供氧,过氧化钠中O元素的化合价变化,为氧化还原反应,故D不选;
故答案选C。
20、C
【解析】
A. Al2(SO4)3和小苏打的反应是Al3+和HCO3−发生双水解,生成沉淀Al(OH)3和不支持燃烧的CO2气体,用于泡沫灭火器灭火,故A正确;
B.受热易分解产生气体CO2气体,可作为面包的发泡剂,故B正确;
C. 乙酸具有酸性,且酸性比碳酸强,可以与水垢反应,但用乙酸去除工业管道的水垢容易腐蚀管道,所以不能用于工业管道去除水垢,故C错误;
D. 次氯酸盐的漂白性就是利用次氯酸盐的氧化性,所有漂白粉可用于漂白织物,故D正确;
故选C。
21、C
【解析】
A.白磷是正四面体结构,1个白磷分子中有6个P—P键,62g白磷(P4)的物质的量为0.5ml,所以62g白磷中含有的P—P键的物质的量为0.5ml×6=3ml,故A正确;
B.正戊烷、异戊烷和新戊烷是同分异构体,分子式均为C5H12。22g正戊烷、24g异戊烷和26g新戊烷的混合物共72g,即含C5H12的物质的量为1ml。1ml C5H12中含有4mlC—C,12mlC—H键,共16ml共价键,所以22g正戊烷、24g异戊烷和26g新戊烷的混合物中共价键数目为16NA,故B正确;
C.1mlNa2O中含2mlNa+和1mlO2-,1mlNaHSO4中含1mlNa+和1mlHSO4-,所以1mlNa2O和NaHSO4的固体混合物中含有的阴、阳离子总数不为3NA,故C错误;
D.常温下,将一定量的铁粉投入2ml稀硝酸中,恰好完全反应,若铁和硝酸反应生成Fe(NO3)3,反应的化学方程式为:Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,消耗4ml硝酸,转移电子3ml,所以消耗2ml硝酸,转移电子为1.5ml;若铁和硝酸反应生成Fe(NO3)2,反应的化学方程式为:3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)3+2NO↑+4H2O,消耗8ml硝酸,转移电子6ml,所以消耗2ml硝酸,转移电子为1.5ml,所以转移电子数一定为1.5NA,故D正确;
故选C。
白磷和甲烷都是正四面体结构,但甲烷有中心原子,所以1ml甲烷中有4ml共价键,而白磷没有中心原子,所以1ml白磷中有6ml共价键。
22、D
【解析】
A.[(CN)2]的结构为N≡C﹣C≡N,结构对称,为非极性分子,为A错误;
B.N原子半径小于C,则键长:N≡C小于C≡C,故B错误;
C.CN﹣的电子式为,故C错误;
D.N≡C﹣C≡N含有不饱和键,可发生加成反应,故D正确;
选D。
二、非选择题(共84分)
23、BrCH2CH=CHCH2Br 取代(或水解) HOCH2CH2CH2CHO 羧基、羟基 、、、
【解析】
CH2=CH—CH=CH2与Br21:1发生加成反应生成A,A发生水解反应生成B,B属于二元醇,B与H2发生加成反应生成C,C发生氧化反应生成D,D既能发生银镜反应,又能与金属钠反应放出氢气,说明D中既含—CHO、又含—OH,D发生银镜反应生成E,E中含羧基和羟基,E脱去1分子水生成F,核磁共振氢谱表明F分子中有三种氢,且其峰面积之比为1:1:1,则CH2=CH-CH=CH2与Br2发生的是1,4-加成,A为BrCH2CH=CHCH2Br,依次可得B为HOCH2CH=CHCH2OH,C为HOCH2CH2CH2CH2OH,D为HOCH2CH2CH2CHO,E为HOCH2CH2CH2COOH,F为;B脱去1分子水生成G,G能使溴的四氯化碳溶液褪色,则G为;G→H应该是G与HClO发生加成反应,H应该为;H→I→J,1ml J与足量金属钠反应可放出22.4L氢气(标准状况)说明J中含2个—OH,则H→I的化学方程式为2+Ca(OH)2→2+CaCl2+2H2O,I→J其实就是醚的开环了,反应为,据此分析作答。
【详解】
CH2=CH—CH=CH2与Br21:1发生加成反应生成A,A发生水解反应生成B,B属于二元醇,B与H2发生加成反应生成C,C发生氧化反应生成D,D既能发生银镜反应,又能与金属钠反应放出氢气,说明D中既含—CHO、又含—OH,D发生银镜反应生成E,E中含羧基和羟基,E脱去1分子水生成F,核磁共振氢谱表明F分子中有三种氢,且其峰面积之比为1:1:1,则CH2=CH-CH=CH2与Br2发生的是1,4-加成,A为BrCH2CH=CHCH2Br,依次可得B为HOCH2CH=CHCH2OH,C为HOCH2CH2CH2CH2OH,D为HOCH2CH2CH2CHO,E为HOCH2CH2CH2COOH,F为;B脱去1分子水生成G,G能使溴的四氯化碳溶液褪色,则G为;G→H应该是G与HClO发生加成反应,H应该为;H→I→J,1ml J与足量金属钠反应可放出22.4L氢气(标准状况)说明J中含2个—OH,则H→I的化学方程式为2+Ca(OH)2→2+CaCl2+2H2O,I→J其实就是醚的开环了,反应为;
(1)A的结构简式为BrCH2CH=CHCH2Br;A生成B是溴代烃在强碱水溶液中的水解反应,也是一种取代反应。
(2)D的结构简式为HOCH2CH2CH2CHO。
(3)E为HOCH2CH2CH2COOH,E发生分子内酯化生成F,反应的方程式为;E中含有官能团的名称为羧基和羟基;与E具有相同官能团的同分异构体有、、、。
(4)G的结构简式为。
(5)I生成J的化学方程式为。
24、C15H12NO4Br 取代反应 + +HCl 羟基、羰基和硝基 17
【解析】
由D的分子式与E的结构可知,D与发生取代反应生成E,则D为,C能与FeCl3溶液发生显色反应,含有酚羟基,结合C的分子式逆推可知C为,A的分子式为C6H6O,A与乙酸酐反应得到酯B,B在氯化铝作用下得到C,则A为,B为.E与溴发生取代反应生成F。据此分析解答。
【详解】
(1)F()的分子式为:C15H12NO4Br,反应①是与(CH3CO)2O反应生成与CH3COOH,属于取代反应,故答案为C15H12NO4Br;取代反应;
(2)反应④的化学方程式为:+ +HCl,故答案为+ +HCl;
(3)根据上述分析,C的结构简式为 ,D的结构简式为,其中的含氧官能团有:羰基、羟基、硝基,故答案为;羰基、羟基、硝基;
(4)B()的同分异构体(不含立体异构)能同时满足下列条件:a.能发生银镜反应,说明含有醛基,b.能与NaOH溶液发生反应,说明含有酯基或酚羟基,c.含有苯环结构,若为甲酸形成的酯基,含有1个取代基,可以为甲酸苯甲酯,含有2个取代基为-CH3、-OOCH,有邻、间、对3种,若含有醛基、酚羟基,含有2个取代基,其中一个为-OH,另外的取代基为-CH2CHO,有邻、间、对3种,含有3个取代基,为-OH、-CH3、-CHO,当-OH、-CH3处于邻位时,-CHO有4种位置,当-OH、-CH3处于间位时,-CHO有4种位置,当-OH、-CH3处于对位时,-CHO有2种位置,符合条件的同分异构体共有17种,其中核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积比为3∶2∶2∶1的是 ,故答案为17;;
(5)模仿E→F→G的转化,发生硝化反应生成,然后与溴发生取代反应生成,最后在NaBH4条件下反应生成,合成路线流程图为:,故答案为。
根据物质的分子式及E的结构进行推断是解答本题的关键。本题的难点为(5),要注意根据题干流程图转化中隐含的信息进行合成路线设计。
25、反应中硫酸过量,在浓缩过程中,稀硫酸变浓,浓硫酸的吸水性使CuSO4·5H2O 失去结晶水变为 CuSO4 Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O 减压设备 水(H2O) 2Cu2++2NH3·H2O+SO42-=Cu2(OH)2SO4+2NH4+ 加入乙醇或醇析 Cu(NH3)4SO4·H2O晶体难溶于乙醇,能溶于水 平衡气压,防止堵塞和倒吸 AB
【解析】
I.(1) 得到的为硫酸铜和硫酸溶液,浓缩时,硫酸变浓,具有吸水性;
(2) 双氧水与铜、稀硫酸反应生成硫酸铜和水;
(3) 过氧化氢受热易分解,故采用减压蒸馏的方式;
Ⅱ.(1) 硫酸铜与NH3•H2O反应生成Cu2(OH)2SO4,据此书写离子方程式;
(2) 根据Cu(NH3)4SO4•H2O可溶于水,难溶于乙醇分析;
Ⅲ. (1) 玻璃管2起到了平衡气压的作用;
(2)根据关系式计算;
(3) 氨含量测定结果偏低,说明中和滴定时消耗氢氧化钠溶液体积V2偏大。
【详解】
I.(1) 得到的为硫酸铜和硫酸溶液,浓缩时,硫酸变浓,浓硫酸具有吸水性,使CuSO4·5H2O失去结晶水变为CuSO4,可使固体变为白色;
(2) Cu在H2O2作用下与稀硫酸反应生成硫酸铜,该反应的化学方程式为:Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O;
(3) 过氧化氢受热易分解,故采用减压蒸馏的方式,则B处增加一个减压设备,馏出物为H2O;
II.(1) 浅蓝色沉淀的成分为Cu2(OH)2SO4,反应的离子方程式为:2Cu2++2NH3·H2O+SO42-=Cu2(OH)2SO4+2NH4+;
(2) 由题中信息,Cu(NH3)4SO4·H2O晶体难溶于乙醇,可溶于水,故加入乙醇(或醇析)可从深蓝色溶液中析出深蓝色晶体;
Ⅲ. (1) 装置中长导管可起到平衡气压,防止堵塞和倒吸;
(2)与氨气反应的n(HCl)=10−3V1L×0.500ml⋅L−1−0.500ml⋅L−1×10−3V2L=5×10−4(V1−V2)ml,根据NH3~HCl可知,n(NH3)=n(HCl)=5×10−4(V1−V2)ml,则n[Cu(NH3)4SO4·H2O]=n(NH3)= ×5×10−4(V1−V2)ml,样品中产品纯度的表达式为:×100%=×100%;
(3) A.滴定时未用NaOH标准溶液润洗滴定管,浓度偏低,则V2偏大,氨含量偏低,故A正确;
B.滴定过程中选用酚酞作指示剂,滴定终点时溶液呈碱性,消耗NaOH溶液体积偏大,测定的氨含量偏低,故B正确;
C.读数时,滴定前平视,滴定后俯视,导致V2偏小,则含量偏高,故C错误;
D.取下接收瓶前,未用蒸馏水冲洗插入接收瓶中的导管外壁,导致盐酸偏少,需要的氢氧化钠偏少,则V2偏小,含量偏高,故D错误;
E.由于操作不规范,滴定前无气泡,滴定后滴定管中产生气泡,导致消耗氢氧化钠溶液体积V2偏小,测定的氨含量偏高,故E错误;
故答案选AB。
26、碱石灰(或生石灰、氢氧化钠固体) 排尽装置中的空气 2Na+2NH32NaNH2+H2 油浴加热 NaNH2+N2O NaN3+H2O 65% AC ClO-+2N3-+H2O=Cl-+2OH-+3N2↑
【解析】
(1)制备的氨气中含有大量的水,B中盛放碱石灰干燥氨气,
故答案为:碱石灰(或生石灰、氢氧化钠固体);
(2)用氨气排尽装置中的空气,防止加热时空气中的氧气等能与钠反应,步骤②制备NaNH2,还生成氢气,反应方程式为:2Na+2NH32NaNH2+H2;控制温度210∼220℃,故选用油浴加热,
故答案为:排尽装置中的空气;2Na+2NH32NaNH2+H2;油浴加热;
(3) NaNH2和N2O在210∼220℃下反应生成NaN3和水,反应为:NaNH2+N2O NaN3+H2O,
故答案为:NaNH2+N2O NaN3+H2O;
(4)Ce4+的物质的量浓度总计为0.10 ml⋅L−1×0.04 L=0.004 ml,分别与Fe2+和N3−反应。其中与Fe2+按1:1反应消耗0.10 ml⋅L−1×0.02 L=0.002 ml,则与N3−按1:1反应也为0.002 ml,即10 mL所取溶液中有0.002 ml N3−,原2.0 g叠氮化钠试样,配成100 mL溶液中有0.02 ml即1.3 g NaN3,所以样品质量分数为=65%;
A. 使用叠氮化钠溶液润洗锥形瓶,使进入锥形瓶中溶质比所取溶液更多,滴定消耗的硫酸亚铁铵标准液体积减小,叠氮化钠溶液浓度偏大,故A正确;
B. 六硝酸铈铵溶液实际取量大于40.00 mL,滴定消耗的硫酸亚铁铵标准液体积增大,计算叠氮化钠溶液浓度偏小,故B错误;
C. 滴定前无气泡,终点时出现气泡,则读数体积为实际溶液体积减气泡体积,硫酸亚铁铵标准液读数体积减小,叠氮化钠溶液浓度偏大,故C正确;
D选项,滴定过程中,将挂在锥形瓶壁上的硫酸亚铁铵标准液滴用蒸馏水冲进瓶内无影响,故D错误;
故答案为:65%;AC;
(5)反应后溶液碱性明显增强,且产生无色无味的无毒气体,根据氧化还原反应得失电子守恒,则发生的离子反应为:ClO-+2N3-+H2O=Cl-+2OH-+3N2↑
故答案为:ClO-+2N3-+H2O=Cl-+2OH-+3N2↑。
27、A B D E C NH3·H2O(浓)+CaO=Ca(OH)2+NH3↑ 溶液 吸收挥发的、同时生成 在水中溶解度大,在水中溶解度不大,碱性溶液吸收,可提高利用率 混合液中加硫酸导致氢离子浓度增大,平衡向生成水溶液方向移动 9 酸式 95.68% 偏低
【解析】
(一)根据制备的反应原理:2LaCl3+6NH4HCO3═La2(CO3)3↓+6NH4Cl+3CO2↑+3H2O,结合装置图可知,W中制备二氧化碳,Y中制备氨气,X是除去二氧化碳中HCl,在Z中制备碳酸镧,结合氨气的性质分析解答(1)~(4);
(二)由实验流程可知,氟碳酸铈精矿(主要含CeFCO3)氧化焙烧生成CeO2,加酸溶解发生2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O,过滤分离出不溶物,含Ce3+的溶液进行萃取分离得到浓溶液,再与碱反应生成Ce(OH)3,将Ce(OH)3氧化可生成Ce(OH)4。据此结合氧化还原反应的规律、盐类水解和溶解积的计算分析解答(5)~(8)。
【详解】
(一)(1)由装置可知,W中制备二氧化碳,X除去HCl,Y中制备氨气,在Z中制备碳酸镧,则制备碳酸镧实验流程中导管从左向右的连接顺序为:F→A→B→D→E→C,故答案为A;B;D;E;C;
(2)Y中发生反应的化学反应式为NH3·H2O(浓)+CaO=Ca(OH)2+NH3↑,故答案为NH3·H2O(浓)+CaO=Ca(OH)2+NH3↑;
(3)X是除去二氧化碳中的氯化氢,需要盛放的试剂是NaHCO3溶液,其作用为吸收挥发的HCl、同时生成CO2,故答案为NaHCO3溶液;吸收挥发的HCl、同时生成CO2;
(4)Z中应先通入NH3,后通入过量的CO2,因为NH3在水中溶解度大,二氧化碳在水中溶解度不大,碱性溶液利用吸收二氧化碳,提高利用率,故答案为NH3在水中溶解度大,CO2在水中溶解度不大,碱性溶液吸收,可提高利用率;
(二)(5)氧化焙烧生成的铈化合物二氧化铈(CeO2),其在酸浸时发生离子反应为2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O,故答案为2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O;
(6)向CeT3(有机层)加入H2SO4获得较纯的含Ce3+的水溶液的原因是混合液中加硫酸导致氢离子浓度增大,平衡向生成Ce3+水溶液方向移动,故答案为混合液中加硫酸导致氢离子浓度增大,平衡向生成Ce3+水溶液方向移动;
(7)已知298K时,Ksp[Ce(OH)3]=1×10-20,为了使溶液中Ce3+沉淀完全,c(OH-)==1×10-5ml/L,由Kw可知c(H+)=1×10-9ml/L,pH=-lgc(H+)=9,故答案为9;
(8)①FeSO4属于强酸弱碱盐,水解后溶液显酸性,则FeSO4溶液盛放在酸式滴定管中,故答案为酸式;
②由表格数据可知,第二次为25.30mL,误差较大应舍弃,FeSO4的物质的量为0.1000ml•L-1××0.001L/mL=0.0023ml,根据电子得失守恒可得关系式CeO2~FeSO4,由原子守恒可知Ce(OH)4的质量为0.0023×208g=0.4784g,则Ce(OH)4产品的纯度为×100%=95.68%,故答案为95.68%;
③改用0.1000ml•L-1的FeCl2溶液滴定产品从而测定Ce(OH)4产品的纯度,Ce4+有强氧化性,与Cl-发生氧化还原反应,由电子守恒计算的Ce(OH)4的物质的量及质量偏小,则测定的Ce(OH)4产品的纯度偏低,故答案为偏低。
28、2:3:1 SOCl2作脱水剂,与水反应生成HCl可以抑制氯化锌的水解 xSOCl2 +ZnCl2·xH2O=ZnCl2 +xSO2↑ +2xHCl↑ D→E→F→C d a e f c 0.56 SOCl2 + 2Fe3+ + 3H2O=SO42- + 6H+ + 2Fe2+ + 2Cl- BaCl2溶液 K3[Fe(CN)6]溶液 若无蓝色沉淀出现
【解析】
(1)根据原子利用率达100%,硫黄(S)、液氯和三氧化硫为原料制SOCl2,根据原子、电子守恒完成反应方程式。由二氯亚砜 (SOCl2) 是一种无色易挥发液体,剧烈水解生成两种气体,常用作脱水剂,选择装置的连接顺序;根据守恒判断ZnCl2 • xH2O晶体是否完全脱水(ZnCl22AgCl)。根据存在的离子选择试剂:SO42-选择稀HCl和BaCl2;Fe2+选择K3[Fe(CN)6]溶液。
【详解】
(1)用硫黄(S)、液氯和三氧化硫为原料在一定条件合成二氯亚砜(SOCl2),原子利用率达100%,所以反应方程式为:2S+3Cl2+SO3=3SOCl2则三者的物质的量比为2:3:1。
(2)①因为二氯亚砜 (SOCl2) 是一种无色易挥发液体,剧烈与水反应生成HCl可以抑制氯化锌的水解;加热条件下,A装置中总的化学方程式为xSOCl2 +ZnCl2·xH2O=ZnCl2 +xSO2↑ +2xHCl↑。答案:SOCl2作脱水剂,与水反应生成HCl可以抑制氯化锌的水解;xSOCl2 +ZnCl2·xH2O=ZnCl2 +xSO2↑ +2xHCl↑。
②A中SOCl2吸收结晶水生成SO2和HCl,用冰水冷却收集SOCl2,浓硫酸吸收水蒸气,用品红溶液检验二氧化硫,用氢氧化钠溶液吸收尾气中SO2和HCl,防止污染环境,E装置防倒吸,装置连接顺序为A→B→D→E→F→C 。装置的连接顺序为A→B→D→E→F→C ;答案:D→E→F→C 。
③实验结束后,为检测ZnCl2 • xH2O晶体是否完全脱水的操作方法是:d.称取蒸干后的固体m克溶于水,a.加入足量硝酸酸化的硝酸银溶液,充分反应,e.过滤f.洗涤c.干燥;b.称得固体为n克,所以正确的实验顺序为d a e f c;
ZnCl22AgCl
136 287
m n
=0.56即可证明晶体已完全脱水.
(3)①FeCl3具有强氧化性,会和SOCl2发生氧化还原反应,可能发生的副反应的离子方程式SOCl2 + 2Fe3+ + 3H2O == SO42- + 6H+ + 2Fe2+ + 2Cl-。
②要判断副反应的可能性,就是检验溶液中有SO42-和Fe2+,所以,方案一中加BaCl2溶液,如产生白色沉淀,说明发生了副反应;方案二是检验Fe2+,所以选择K3[Fe(CN)6]溶液,加入试液后若无蓝色沉淀出现,说明没有副反应发生。
根据SOCl2是一种无色易挥发液体,剧烈水解生成两种气体,常用作脱水剂,中SOCl2吸收结晶水生成SO2和HCl,所以用冰水冷却收集SOCl2,浓硫酸吸收水蒸气,用品红溶液检验二氧化硫,用氢氧化钠溶液吸收尾气中SO2和HCl,防止污染环境,E装置防倒吸,判断装置连接顺序为A→B→D→E→F→C。
29、过滤 不能 、在空气中灼烧时均能生成 0.005 ml
【解析】
甲的流程:溶液加入过量氢氧化钠溶液,生成偏铝酸钠和氢氧化铁(或氢氧化亚铁)沉淀,过滤、洗涤,沉淀灼烧得到氧化铁;溶液通入过量二氧化碳,发生反应CO2+AlO2-+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-,过滤、洗涤、灼烧得到氧化铝。由红棕色固体Fe2O3可知Q中含有或,铁元素的物质的量为=0.01ml,质量为0.01ml×56g/ml=0.56g;由Q与过量氢氧化钠溶液反应得到的溶液中通入过量的二氧化碳后有沉淀Al(OH)3生成,氢氧化铝灼烧生成三氧化二铝,铝元素的物质的量为=0.02ml,质量为0.02ml×27g/ml=0.54g。
乙的流程:溶液中加入硝酸钡溶液,生成硫酸钡沉淀,过滤洗涤干燥得到9.32g的硫酸钡。硫酸根离子的物质的量为=0.04ml,质量为0.04ml×96g/ml=3.84g;结晶水的质量为7.1g-3.84g-0.54g-0.56g=2.16g,物质的量为=0.12ml;据此分析。
【详解】
(1)操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ相同,为过滤、洗涤,仅由甲的实验不能确定操作Ⅰ中所得固体,因为Fe(OH)2、Fe(OH)3在空气中灼烧时均能生成Fe2O3,无法确定是亚铁离子还是铁离子;
答案: 过滤 不能 Fe(OH)2、Fe(OH)3在空气中灼烧时均能生成Fe2O3
(2)甲实验中通入过量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,发生反应的离子方程式为CO2+AlO2-+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-;
答案:CO2+AlO2-+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
(3)0.8 g红棕色粉末(Fe2O3)的物质的量为=0.005ml;
答案:0.005ml
(4)乙实验中,若100 mL硝酸钡溶液恰好完全反应,Ba2++SO42-=BaSO4↓。硫酸根离子的物质的量为=0.04ml,则硝酸钡溶液的物质的量浓度为=0.4ml/L;
答案:
(5)Q晶体中Al3+的物质的量为0.02ml、Fe元素的物质的量为0.01ml、SO42-的物质的量为0.04ml、H2O的物质的量为0.12ml,物质的量之比为2:1:4:12,故其化学式为Al2Fe (SO4)4 ▪12H2O;
答案:Al2Fe (SO4)4 ▪12H2O
选项
事实
原因
A
用铝制容器盛装浓硫酸
常温下,铝与浓硫酸很难反应
B
氧化铝作耐火材料
氧化铝熔点高
C
铝制品不宜长期盛放酸性和碱性食物
氧化铝是两性氧化物
D
用可溶性铝盐和氨水制备氢氧化铝
氢氧化铝碱性比氨水弱且很难与氨水反应
实验
现象
结论
A
某钾盐晶体中滴加浓盐酸,产生的气体通入品红溶液中
品红溶液褪色
产生的气体一定是SO2
B
向装有经过硫酸处理的CrO3(桔红色)的导管中吹入乙醇蒸气
固体逐渐由桔红色变为浅绿色(Cr3+)
乙醇具有还原性
C
向2mL0.1ml/LFeCl3溶液中加入铜粉,充分振荡,再加入2滴KSCN溶液
铜粉溶解,溶液由黄色变为绿色,滴入KSCN溶液颜色不变
氧化性:Fe3+>Cu2+
D
向盛有CuO的试管中加入足量HI溶液,充分震荡后滴入3滴淀粉溶液
固体有黑色变为白色,溶液变为黄色,滴入淀粉后溶液变蓝
CuO与HI发生了氧化还原反应
选项
化学性质
实际应用
A
和小苏打反应
泡沫灭火器灭火
B
受热易分解产生气体
可作面包的发泡剂
C
乙酸具有酸性
常用于工业管道去除水垢
D
次氯酸盐具有氧化性
漂白粉漂白织物
滴定次数
溶液体积(mL)
滴定前读数
滴定后读数
第一次
0.50
23.60
第二次
1.00
26.30
第三次
1.20
24.10
方案
操作
现象
结论
方案一
往一支试管中滴加_____________
若有白色沉淀生成
则发生了上述副反应
方案二
往另一支试管中滴加
_____________
__________________
则没有发生上述副反应
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