海东市2025-2026学年高三第三次模拟考试化学试卷(含答案解析)
展开 这是一份海东市2025-2026学年高三第三次模拟考试化学试卷(含答案解析),共14页。试卷主要包含了答题时请按要求用笔等内容,欢迎下载使用。
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3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
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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、某兴趣小组计划用Al、稀H2SO4、NaOH溶液制备1ml Al(OH)3。设计如下三种方案:
方案Ⅰ:向 Al 中加入 NaOH 溶液,至 Al 刚好完全溶解,得溶液①。向溶液①中加硫酸至刚好沉淀完。过滤、洗涤、干燥。
方案Ⅱ:向 Al 中加入硫酸,至 Al 刚好完全溶解,得溶液②。向溶液②中加 NaOH 溶液至刚好沉淀完。过滤、洗涤、干燥。
方案Ⅲ:将 Al 按一定比例分为两份,按前两方案先制备溶液①和溶液②。然后将两溶液混和。过滤、洗涤、干燥。
下列说法不正确的是
A.三种方案转移电子数一样多
B.方案Ⅲ所用硫酸的量最少
C.方案Ⅲ比前两个方案更易控制酸碱的加入量
D.采用方案Ⅲ时,用于制备溶液①的 Al 占总量的 0.25
2、主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不大于20。W、X、Y、Z的族序数之和为12;X与Y的电子层数相同;向过量的ZWY溶液中滴入少量硫酸铜溶液,观察到既有黑色沉淀生成又有臭鸡蛋气味的气体放出。下列说法正确的是
A.原子半径由大到小的顺序为:r(Z)>r(Y)>r(X)>r(W)
B.氧化物的水化物的酸性:H2XO3r(X)
B.最常见氢化物的稳定性:X>Y
C.Z2Y2中含有共价键且在熔融状态下能导电
D.HWY分子中各原子均达到8电子稳定结构
19、事实上,许多非金属氧化物在一定条件下能与Na2O2反应,且反应极有规律。如:Na2O2+SO2 → Na2SO4、Na2O2+SO3 →Na2SO4+ O2,据此,你认为下列方程式中不正确的是
A.2Na2O2+2Mn2O7→4NaMnO4+O2↑
B.2Na2O2+P2O3→Na4P2O7
C.2Na2O2+2 N2O3→NaNO2+O2↑
D.2 Na2O2+2 N2O5 →4NaNO3+O2↑
20、国内某科技研究小组首次提出一种新型的Li+电池体系,原理示意图如下。该体系正极采用含有I-、Li+的水溶液,负极采用固体有机聚合物,电解质溶液采用LiNO3溶液,聚合物阳离子交换膜作为隔膜将液态正极和固态负极分隔开(已知在水溶液中呈黄色)。下列有关判断正确的是
A.左图是原电池工作原理图
B.放电时,Li+从右向左通过聚合物离子交换膜
C.放电时,正极区电解质溶液的颜色变深
D.充电时,阴极的电极反应式为:
21、下列图示与对应的叙述符合的是( )
A.图甲实线、虚线分别表示某可逆反应未使用催化剂和使用催化剂的正、逆反应速率随时间的变化
B.图乙表示反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)的平衡常数K与温度和压强的关系
C.据图丙,若除去CuSO4溶液中的Fe3+可向溶液中加入适量CuO至pH=4左右
D.图丁表示常温下向20mL0.001ml/L的醋酸溶液中滴加0.001ml/L的NaOH溶液,溶液的pH随NaOH溶液体积的变化关系
22、下列说法不正确的是( )
A.可用焦炭还原 SiO2 制备单质 Si
B.镁单质可与 NH4Cl 溶液反应生成 NH3
C.浓硫酸与 NaBr 固体共热可生成单质 Br2
D.摩尔盐的组成可表示为 NH4Fe( SO4)2•6H2O
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)2010年美、日三位科学家因钯(Pd)催化的交叉偶联反应获诺贝尔化学奖。一种钯催化的交叉偶联反应如下:
(R、R’为烃基或其他基团),应用上述反应原理合成防晒霜主要成分K的路线如下图所示(部分反应试剂和条件未注明):
已知:① B能发生银镜反应,1 ml B 最多与2 ml H2反应。
② C8H17OH分子中只有一个支链,且为乙基,其连续氧化的产物能与NaHCO3反应生成CO2,其消去产物的分子中只有一个碳原子上没有氢。
③ G不能与NaOH溶液反应。
④核磁共振图谱显示J分子有3种不同的氢原子。
请回答:
(1)B中含有的官能团的名称是______________________________
(2)B→D的反应类型是___________
(3)D→E的化学方程式是_________________________________________
(4)有机物的结构简式:G_______________________; K__________________________
(5)符合下列条件的X的同分异构体有(包括顺反异构)_____种,其中一种的结构简式是__________。
a.相对分子质量是86 b.与D互为同系物
(6)分离提纯中间产物E的操作:先用碱除去D和H2SO4,再用水洗涤,弃去水层,最终通过________操作除去C8H17OH,精制得E。
25、(12分)亚氯酸钠常用作漂白剂。某化学小组设计实验制备亚氯酸钠,并进行杂质分析。
实验I 按图装置制备NaC1O2晶体
已知:①C1O2为黄绿色气体,极易与水反应。
②NaC1O2饱和溶液在低于38℃时析出NaC1O2·3H2O晶体,高于38℃时析出NaC1O2晶体,温度高于60℃时NaC1O2分解生成NaC1O3和NaCl。
(1)装置A中b仪器的名称是____;a中能否用稀硫酸代替浓硫酸____(填“能”或“不能”),原因是____。
(2)A中生成C1O2的化学反应方程式为____。
(3)C中生成NaC1O2时H2O2的作用是____;为获得更多的NaC1O2,需在C处添加装置进行改进,措施为____。
(4)反应后,经下列步骤可从C装置的溶液中获得NaC1O2晶体,请补充完善。
i.55℃时蒸发结晶 ii.__________ ii.用40℃热水洗涤 iv.低于60℃干燥,得到成品
实验Ⅱ 样品杂质分析
(5)上述实验中制得的NaC1O2晶体中还可能含有少量中学常见的含硫钠盐,其化学式为____,实验中可减少该杂质产生的操作(或方法)是____(写一条)。
26、(10分)是一种工业盐,外观与食盐非常相似,毒性较强。请按要求回答下列问题:
(1)已知:,,。设计最简单的方法鉴别和两种固体: __________________________________。
(2)利用下图装置(略去夹持仪器)制备
已知:;酸性条件下,和均能与迅速反应生成和。
①装置A中发生反应的离子方程式为__________________________________;
这样安放铜丝比将铜片浸于液体中的优点是__________________________。
②装置B中反应的化学方程式为________________________________。
③干燥剂X的名称为__________,其作用是____________________。
④上图设计有缺陷,请在F方框内将装置补充完全,并填写相关试剂名称___________。
(3)测定产品的纯度。
取制取的样品溶于水配成溶液,取溶液于锥形瓶中,用酸性溶液进行滴定,实验所得数据如下表:
①第一次滴定实验数据异常的原因可能是______(填字母序号)。
A.酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗
B.锥形瓶洗净后未干燥
C.当观察到最后一滴溶液滴入待测液中红色慢慢褪去,定为滴定终点
D.滴定终点时俯视读数
②酸性溶液滴定溶液的离子方程式为__________________。
③该样品中的质量分数为__________。
27、(12分)某小组同学探究物质的溶解度大小与沉淀转化方向之间的关系。
(查阅资料)
(实验探究)
(一)探究BaCO3和BaSO4之间的转化,实验操作如下所示:
(1)实验Ⅰ说明BaCO3全部转化为BaSO4,依据的现象是加入稀盐酸后,__________。
(2)实验Ⅱ中加入稀盐酸后发生反应的离子方程式是_________。
(3)实验Ⅱ说明沉淀发生了部分转化,结合BaSO4的沉淀溶解平衡解释原因:___________。
(二)探究AgCl和AgI之间的转化。
(4)实验Ⅲ:证明AgCl转化为AgI。
甲溶液可以是______(填字母代号)。
a AgNO3溶液 b NaCl溶液 c KI溶液
(5)实验Ⅳ:在试管中进行溶液间反应时,同学们无法观察到AgI转化为AgCl,于是又设计了如下实验(电压表读数:a>c>b>0)。
注:其他条件不变时,参与原电池反应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强,原电池的电压越大;离子的氧化性(或还原性)强弱与其浓度有关。
①查阅有关资料可知,Ag+可氧化I-,但AgNO3溶液与KI溶液混合总是得到AgI沉淀,原因是氧化还原反应速率__________(填“大于”或“小于”)沉淀反应速率。设计(-)石墨(s)[I-(aq)//Ag+(aq)]石墨(s)(+)原电池(使用盐桥阻断Ag+与I-的相互接触)如上图所示,则该原电池总反应的离子方程式为________。
②结合信息,解释实验Ⅳ中b<a的原因:__________。
③实验Ⅳ的现象能说明AgI转化为AgCl,理由是_________。
(实验结论)溶解度小的沉淀容易转化为溶解度更小的沉淀,反之则不易;溶解度差别越大,由溶解度小的沉淀转化溶解度较大的沉淀越难实现。
28、(14分)甲酸是基本有机化工原料之一,广泛用于农药、皮革、染料、医药和橡胶等工业。
(1)已知热化学反应方程式:
I:HCOOH(g)CO(g)+H2O(g) △H1=+72.6kJ•ml-1;
II:2CO(g)+O2(g)2CO2(g) △H 2=-566.0kJ•ml-1;
III:2H2(g)+O2(g)2H2O(g) △H 3=-483.6kJ•ml-1
则反应IV:CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)的△H =____________kJ•ml-1。
(2)查阅资料知在过渡金属催化剂存在下,CO2(g)和H2 (g)合成HCOOH(g)的反应分两步进行:第一步:CO2(g)+H2(g)+M(s)→M•HCOOH(s);第二步:___________________。
①第一步反应的△H _________0(填“>”或“”、“r(Y) >r(W),故错误;
B. 硅酸为弱酸,亚硫酸为弱酸,但亚硫酸的酸性比碳酸强,碳酸比硅酸强,故酸性顺序H2SiO3Na+>Al3+,而S2-的电子层数最多,半径最大,故半径最大的是g离子,A选项错误;
B.d与e形成的化合物可以是Na2O,也可以是Na2O2,Na2O2既含有离子键,也含有共价键,B选项错误;
C.x、y、z、d、e、f、g、h的单质分别为:H2、C、N2、O2、Na、Al、S、Cl2,C单质可形成金刚石,为原子晶体,故单质熔点最高的可能是y,C选项错误;
D.x与y可以形成多种有机化合物,其中CH2=CH2等存在着非极性键,D选项正确;
答案选D。
此题C选项为易错点,C单质有很多的同素异形体,熔沸点有差异,容易忽略这一关键点,导致误选C答案。
11、A
【解析】
由电子流向可知,左边吸附层为负极,发生了氧化反应,电极反应是H2-2e-+2OH-=2H2O,右边吸附层为正极,发生了还原反应,电极反应是2H++2e-=H2,结合原电池中阳离子移向正极,阴离子移向负极解答该题。
【详解】
A. 根据图知,左侧和右侧物质成分知,左侧含有NaOH、右侧含有高氯酸,所以全氢电池”工作时,将酸碱反应的中和能转化为电能,故A正确;
B. 吸附层a为负极,电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O,吸附层b为正极,电极反应是2H++2e-=H2,故B错误;
C. 电池中阳离子向正极移动,所以Na+ 在装置中从左侧透过阳离子交换膜向右侧移动,故C错误;
D. 负极电极反应是H2-2e-+2OH-=2H2O,正极电极反应是2H++2e-=H2,电池的总反应为H++OH-=H2O,故D错误;
故选A。
12、A
【解析】
常温下,能反应的气体不能大量共存,以此来解答。
【详解】
A.常温下反应生成氯化铵,不能大量共存,选项A选;
B.常温下不反应,光照的条件反应,可大量共存,选项B不选;
C.常温下不反应,反应需要点燃、加热等,可大量共存,选项C不选;
D.常温下不反应,要在催化剂和加热的条件反应,选项D不选;
答案选A。
13、C
【解析】
A、根据原子守恒定律可分析产物A中有一个苯基()、一个C原子、两个H原子(苯也提供一个H原子)、一个Cl原子,结合题干“氯甲基化反应”分析-CH2-和-Cl(组合为氯甲基(-CH2Cl),故A的结构简式为,分子式为C7H7Cl,故A错误:
B、A中氯甲基(-CH2Cl)中的碳有四个单键,故不共面,故B错误;
C、根据苯的性质:反应物苯是煤干馏的产物之一,是易挥发、易燃烧、有毒的液体,故C正确;
D、有机产物A的同分异构体中(不包括自身),含苯环的结构取代基为-CH3和-Cl,有邻、间、对三种,但还有很多不含苯环的结构,故D错误;
故选C。
14、D
【解析】
A.次氯酸的酸性大于碳酸氢根离子,所以反应生成次氯酸和碳酸氢根离子,则少量二氧化碳通入NaClO溶液中反应的离子方程式为:CO2+H2O+ClO-=HCO3-+HClO,A错误;
B.碳酸的酸性比醋酸弱,CO2通入CH3COONa溶液不反应,B错误;
C.n(NaOH)=0.1ml,通入n(CO2)=0.06ml,反应产物为碳酸氢钠和碳酸氢钠,反应的离子方程式:5OH-+3CO2=2CO32-+HCO3-+2H2O,C错误;
D.通入n(CO2)=0.03ml,三种溶液中存在碳元素的物料守恒得到:n(HCO3-)+n(CO32-)+n(H2CO3)=0.03ml l,D正确;
故合理选项是D。
15、C
【解析】
设浓氨水的体积为V,密度为ρ浓,稀释前后溶液中溶质的质量不变,则稀释后质量分数ω=,氨水的密度小于水的密度(1g/cm3),浓度越大密度越小,所以=<==12.5%,故选C。
解答本题需要知道氨水的密度小于水的密度,而且浓度越大密度越小。
16、C
【解析】
A.同浓度的两种一元酸做导电性实验,CH3COOH溶液对应的灯泡较暗,电离出的离子浓度小,所以醋酸为弱酸,A正确;
B.铜在酸性条件下,被硝酸根离氧化为铜离子,硝酸根离子被还原为一氧化氮,遇到空气变为红棕色气体二氧化氮,因此原溶液可能含有NO3-,B正确;
C.使品红溶液褪色的气体可能为氯气或二氧化硫,则盐可能为NaClO与浓盐酸反应生成氯气,也可能为Na2SO3或NaHSO3与浓盐酸反应生成二氧化硫,C错误;
D.难溶电解质的溶度积越小,加入氨水时越容易生成沉淀,可以得出Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2]结论,D正确。
正确选项C。
17、B
【解析】
A.NaCl是离子化合物,阴阳离子间以离子键结合,故A不选;
B.He由分子构成,分子间只存在分子间作用力,故B选;
C.金刚石是原子晶体,原子间以共价键相结合,故C不选;
D.HCl由分子构成,分子间存在分子间作用力,但分子内氢和氯以共价键相结合,故D不选;
故选B。
18、C
【解析】
由三种元素组成的盐通常是含氧酸盐,可确定Y为O元素,由于X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,它们之间可形成组成不同的多种可溶性常见盐,可确定ZXY3是NaNO3,而不是MgCO3;W是Cl元素,排除Si或S元素,结合已有的知识体系可推出这两种盐为:NaNO3、NaClO4,X、Y、Z、W分别是N、O、Na、Cl,据此分析作答。
【详解】
根据上述分析可知,X、Y、Z、W分别是N、O、Na、Cl元素,
A. 电子层数越大,离子半径越大;电子层数相同时,核电荷数越小,离子半径越大,则简单离子半径:r(Cl-) > r(N3-) > r(O2-) >r(Na+),A项错误;
B. 因非金属性:N<O,故最常见氢化物的稳定性:X<Y,B项错误;
C. Z2Y2为过氧化钠,其中含有离子键和共价键,属于离子晶体,在熔融状态下能导电,C项正确;
D. HWY分子为HClO,其中Cl和O原子均达到8电子稳定结构,而H是2电子稳定结构,D项错误;
答案选C。
19、C
【解析】
Na2O2可与某些元素的最高价氧化物反应,生成对应的盐(或碱)和O2,Na2O2具有强氧化性,与所含元素不是最高价态的氧化物反应时,只生成相对应的盐,不生成O2。据此分析。
【详解】
A.Mn2O7是最高价态的锰的氧化物,NaMnO4中的锰为+7价,符合上述规律, A正确;
B.P2O3不是最高正价,生成Na4P2O7,符合上述规律,B正确;
C.N2O3不是最高价态的氮的氧化物,不符合上述规律,C错误;
D.N2O5是最高价态的氮的氧化物,因此过氧化钠与五氧化二氮反应生成硝酸钠和氧气,D正确;
答案选C。
Na2O2具有氧化性、还原性,所以与强氧化剂反应体现还原性,与还原剂反应体现氧化性,同时也既可以作氧化剂,也作还原剂,再依据得失电子守恒判断书写是否正确。
20、B
【解析】
题目已知负极采用固体有机聚合物,左图是电子流向固体有机聚合物,左图是电池充电原理图,右图是原电池工作原理图,放电时,负极的电极反应式为:
正极的电极反应式为:I3-+2e-= 3I-。
【详解】
A.左图是电子流向固体有机聚合物,则左图是电池充电原理图,故A项错误;B.放电时,Li+由负极向正极移动,即Li+从右向左通过聚合物离子交换膜,B正确;C.放电时,正极液态电解质溶液的I3-得电子被还原成I-,使电解质溶液的颜色变浅,故C项错误;D.充电时,阴极发生得电子的还原反应,故阴极的电极反应式为:,故D错误;答案:B。
易错点:原电池中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动;电解池中,阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动,注意不要记混淆。
21、C
【解析】
本题主要考查化学平衡结合图像的运用。
A.使用催化剂化学反应速率加快;
B.平衡常数是温度的函数,温度不变,平衡常数不变;
C.由图像可知pH=4左右Fe3+完全沉淀,Cu2+还未开始沉淀;
D.0.001ml/L的醋酸溶液PH>3。
【详解】
A.使用催化剂化学反应速率加快,所以正反应速率的虚线在实线的上方,故A错误;
B.平衡常数是温度的函数,温度不变,平衡常数不变,所以温度相同而压强不同时,两者的平衡常数相同,故B错误;
C.由图像可知pH=4左右Fe3+完全沉淀,Cu2+还未开始沉淀,由于CuO+2H+=Cu2++H2O反应发生,所以加入CuO可以调节PH=4左右,此时Fe3+完全沉淀,过滤即可,故C项正确;
D.0.001ml/L的醋酸溶液PH>3,图像中起点PH=3,故D项错误;
答案选C。
22、D
【解析】
A. 高温条件下,可用碳还原 SiO2 制备单质 Si,故A正确;
B. 镁单质可与 NH4Cl 溶液反应生成 NH3和氢气、氯化镁,故B正确;
C. 浓硫酸具有强氧化性与 NaBr 固体共热可生成单质 Br2,故C正确;
D. 摩尔盐的组成可用(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O表示,故D错误;
故选D。
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、碳碳双键、醛基 氧化反应 CH2=CHCOOH++H2O 4 CH2=CH-CH2-COOH(或CH2=C(CH3)-COOH、、) 蒸馏
【解析】
B的分子式为C3H4O,B能发生银镜反应,B中含—CHO,1mlB最多与2mlH2反应,B的结构简式为CH2=CHCHO;B发生氧化反应生成D,D能与C8H17OH发生酯化反应,则D的结构简式为CH2=CHCOOH;C8H17OH分子中只有一个支链,且为乙基,其连续氧化的产物能与NaHCO3反应生成CO2,其消去产物的分子中只有一个碳原子上没有氢,C8H17OH的结构简式为,E的结构简式为;F的分子式为C6H6O,F为,F与(CH3)2SO4、NaOH/H2O反应生成G,G的分子式为C7H8O,G不能与NaOH溶液反应,G的结构简式为,G与Br2、CH3COOH反应生成J,J的分子式为C7H7OBr,核磁共振图谱显示J分子有3种不同的氢原子,J的结构简式为;根据题给反应,E与J反应生成的K的结构简式为;据此分析作答。
【详解】
B的分子式为C3H4O,B能发生银镜反应,B中含—CHO,1mlB最多与2mlH2反应,B的结构简式为CH2=CHCHO;B发生氧化反应生成D,D能与C8H17OH发生酯化反应,则D的结构简式为CH2=CHCOOH;C8H17OH分子中只有一个支链,且为乙基,其连续氧化的产物能与NaHCO3反应生成CO2,其消去产物的分子中只有一个碳原子上没有氢,C8H17OH的结构简式为,E的结构简式为;F的分子式为C6H6O,F为,F与(CH3)2SO4、NaOH/H2O反应生成G,G的分子式为C7H8O,G不能与NaOH溶液反应,G的结构简式为,G与Br2、CH3COOH反应生成J,J的分子式为C7H7OBr,核磁共振图谱显示J分子有3种不同的氢原子,J的结构简式为;根据题给反应,E与J反应生成的K的结构简式为;
(1)B的结构简式为CH2=CHCHO,所以B中含有的官能团的名称是碳碳双键、醛基。
(2)B的结构简式为CH2=CHCHO,D的结构简式为CH2=CHCOOH,所以B→D的反应类型是氧化反应。
(3)D与C8H17OH反应生成E的化学方程式为CH2=CHCOOH++H2O。
(4)根据上述分析,G的结构简式为,K的结构简式为。
(5)D的结构简式为CH2=CHCOOH,D的相对分子质量为72,X比D的相对分子质量多14,X与D互为同系物,所以X比D多1个“CH2”,符合题意的X的同分异构体有:CH2=CH-CH2-COOH、CH2=C(CH3)-COOH、、,共4种。
(6)C8H17OH和E是互溶的液体混合物,所以用蒸馏法将C8H17OH除去,精制得E。
25、蒸馏烧瓶 不能 ClO2极易与稀硫酸中的水反应,影响NaC1O2产率 2NaC1O3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O 作还原剂 将C装置放置于水浴中进行反应,控制温度在38℃~60℃ 趁热过滤(或38℃以上过滤) Na2SO4 控制浓硫酸滴速(或缓慢滴加浓硫酸或混合固体混合物时加入过量的NaC1O3等)
【解析】
装置A中制备得到ClO2,所以A中反应为NaClO3和Na2SO3在浓H2SO4的作用生成 ClO2和Na2SO4,二氧化氯和氢氧化钠反应生成NaClO2,A中可能发生Na2SO3+ H2SO4(浓)= Na2SO4+SO2↑+H2O,产生的SO2 被带入C中与NaOH反应生成Na2SO3,Na2SO3与H2O2 反应生成Na2SO4,由题目信息可知,应控制温度38℃~60℃,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl;装置B的作用是安全瓶,有防倒吸作用,从装置C的溶液获得NaClO2晶体,需要蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥,装置D是吸收多余气体防止污染。据此解答。
【详解】
(1)根据仪器构造,装置A中b仪器的名称是蒸馏烧瓶;A中反应为氯酸钠在酸性溶液中氧化亚硫酸钠为硫酸钠,本身被还原为二氧化氯。由信息可知,C1O2极易与水反应,所以a中不能用稀硫酸代替浓硫酸,防止ClO2与稀硫酸中的水反应,影响NaC1O2产率。
故答案为蒸馏烧瓶;不能;ClO2极易与稀硫酸中的水反应,影响NaC1O2产率;
(2)A中氯酸钠在酸性溶液中氧化亚硫酸钠为硫酸钠,本身被还原为二氧化氯,反应的化学方程式应为2NaC1O3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O,
故答案为2NaC1O3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O;
(3)C中二氧化氯和氢氧化钠反应生成NaClO2,氯元素化合价从+4价降到+3价,二氧化氯被还原,所以C中生成NaC1O2时H2O2的作用是作还原剂;
由题目信息可知,应控制温度38℃~60℃,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl,所以为获得更多的NaC1O2,将C装置放置于水浴中进行反应,控制温度在38℃~60℃。
故答案为作还原剂;将C装置放置于水浴中进行反应,控制温度在38℃~60℃;
(4)从溶液中制取晶体,一般采用蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥的方法,为防止析出晶体NaClO2•3H2O,应趁热过滤,由题目信息可知,应控制温度38℃~60℃进行洗涤,低于60℃干燥,所缺步骤为趁热过滤(或38℃以上过滤)。
故答案为趁热过滤(或38℃以上过滤);
(5)A中可能发生Na2SO3+ H2SO4(浓)= Na2SO4+SO2↑+H2O,产生的SO2 被带入C中与NaOH反应生成Na2SO3,Na2SO3与H2O2 反应生成Na2SO4,所以制得的NaC1O2晶体中混有Na2SO4;为减少Na2SO4产生,应尽量减少生成SO2,采取的操作可以是控制浓硫酸滴速(或缓慢滴加浓硫酸或混合固体混合物时加入过量的NaC1O3等)。
故答案为Na2SO4;控制浓硫酸滴速(或缓慢滴加浓硫酸或混合固体混合物时加入过量的NaC1O3等)。
26、分别取等量的两种固体样品少量于试管中加水至溶解,再分别滴加酚酞试液,变红的为NaNO2 Cu+4H++2NO3-= Cu2++2NO2↑+2H2O 可以控制反应的发生与停止 3NO2+H2O =2HNO3+NO 碱石灰 吸收B中挥发出的硝酸和水蒸气 A 5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O 69%(或)
【解析】
(1) 根据NaCl、NaNO2盐的组成及溶液的酸碱性分析判断;
(2)装置A中是浓硝酸和铜加热发生的反应,反应生成二氧化氮和硝酸铜和水,NO2与装置B中的水反应产生HNO3和NO,通过装置C中的干燥剂吸收水蒸气,在装置D中与Na2O2发生反应,装置E中的干燥剂防止水蒸气进入,通过装置E中的过氧化钠与一氧化氮反应,最后通过酸性高锰酸钾溶液除去剩余一氧化氮防止污染空气。
(3)①第一次实验数据出现异常,消耗KMnO4溶液体积偏大,根据c(待测)=
分析不当操作对V(标准)的影响,以此判断浓度的误差;
②在反应中NO2-被氧化为NO3-,MnO4-被还原为Mn2+;
③根据方程式5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O可求出亚硝酸钠的物质的量,然后求样品中亚硝酸钠的质量分数。
【详解】
(1) NaCl是强酸强碱盐,不水解,溶液显中性;NaNO2是强碱弱酸盐,NO2-水解,消耗水电离产生的H+,最终达到平衡时溶液中c(OH-)>c(H+),溶液显碱性,所以可根据盐溶液的酸碱性的不同进行鉴别。分别取等量的两种固体样品少量于试管中加水至溶解,然后分别滴加酚酞试液,溶液变红的为NaNO2,不变色的为NaCl;
(2)①在装置A中Cu与浓硝酸发生反应,产生硝酸铜、二氧化氮和水,反应的离子方程式为:Cu+4H++2NO3-= Cu2++2NO2↑+2H2O;这样安放铜丝,可通过上下移动铜丝控制反应是否进行,所以使用铜丝的优点是可以控制反应的发生与停止;
②装置B中水与二氧化氮反应生成硝酸和一氧化氮,反应方程式为3NO2+H2O =2HNO3+NO;
③在干燥管中盛放的干燥剂X的名称为碱石灰,其作用是吸收B中挥发出的硝酸和水蒸气;
④NO及NO2都是大气污染物,随意排入大气会造成大气污染,故上图设计的缺陷是无尾气吸收装置。可根据NO、NO2都会被酸性KMnO4溶液吸收,产物都在溶液中,为防止倒吸现象的发生,在导气管末端安装一个倒扣的漏斗,装置为;
(3)①A.酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗,标准液的浓度偏小,根据c(待测)=分析可知,造成V(标准)偏大,A可能;
B.锥形瓶洗净后未干燥,待测液的物质的量不变,对V(标准)无影响,B不可能;
C.当观察到最后一滴溶液滴入待测液中红色慢慢褪去,就定为滴定终点,此时溶液中NO2-未反应完全,消耗标准溶液体积偏小,C不可能;
D.滴定终点时俯视读数,造成V(标准)偏小,D不可能;
故合理选项是A;
②在反应中NO2-被氧化为NO3-,MnO4-被还原为Mn2+,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒,可得该反应的离子方程式为5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O;
③消耗KMnO4溶液体积V==20.00mL,消耗高锰酸钾的物质的量是n(MnO4-)=0.1ml/L×0.02L=0.002ml,则根据方程式5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O可知,亚硝酸钠的物质的量n(NaNO2)=0.002ml×=0.005ml,则原样品中亚硝酸钠的物质的量是n(NaNO2)总=0.005ml×=0.02ml,其质量m(NaNO2)=0.02ml×69g/ml=1.38g,则样品中亚硝酸钠的质量分数×100%=69.0%。
本题考查了盐类水解、硝酸的性质、物质的鉴别方法、尾气处理、实验条件控制、实验方案设计与评价以及物质含量测定等,注意在实验过程中的反应现象分析,利用氧化还原反应中物质的量的关系进行计算,在滴定误差分析时要把操作引起的影响归结到对消耗标准溶液的体积大小上进行分析判断。
27、沉淀不溶解,无气泡产生或无明显现象 BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O BaSO4在溶液中存在沉淀溶解平衡BaSO4(s) Ba2+(aq)+SO42−(aq),当加入浓度较高的Na2CO3溶液,CO32-与Ba2+结合生成BaCO3沉淀,使上述平衡向右移动 b 小于 2Ag++2I-=I2+2Ag 生成AgI沉淀使B中的溶液中的c(I-)减小,I-还原性减弱,原电池的电压减小 实验步骤ⅳ表明Cl-本身对该原电池电压无影响,实验步骤ⅲ中c>b说明加入Cl-使c(I-)增大,证明发生了AgI(s)+Cl-(aq) AgCl(s)+I-(aq)
【解析】
⑴因为BaCO3能溶于盐酸,放出CO2气体,BaSO4不溶于盐酸。
⑵实验Ⅱ是将少量BaCl2中加入Na2SO4溶液中,再加入Na2CO3溶液使部分BaSO4转化为BaCO3,则加入盐酸后有少量气泡产生,沉淀部分溶解。
⑶BaSO4在溶液中存在沉淀溶解平衡BaSO4(s) Ba2+(aq)+SO42−(aq),当加入浓度较高的Na2CO3溶液,CO32−与Ba2+结合生成BaCO3沉淀。
⑷向AgCl的悬浊液中加入KI溶液,获得AgCl悬浊液时NaCl相对于AgNO3过量,因此说明有AgCl转化为AgI。
⑸①AgNO3溶液与KI溶液混合总是先得到AgI沉淀说明氧化还原反应远远小于沉淀反应速率;原电池总反应的离子方程式为2I-+2Ag+ = 2Ag+I2;②由于AgI的溶解度小于AgCl,B中加入AgNO3溶液后,产生了AgI沉淀,使B中的溶液中的c(I-)减小,I-还原性减弱,根据已知信息“其他条件不变时,参与原电池反应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强,原电池的电压越大;离子的氧化性(或还原性)强弱与其浓度有关”可的结论;③实验步骤ⅳ表明Cl-本身对该原电池电压无影响,实验步骤ⅲ中c>b说明加入Cl-使c(I-)增大,证明发生了AgI(s)+Cl-(aq) AgCl(s)+I-(aq)。
【详解】
⑴因为BaCO3能溶于盐酸,放出CO2气体,BaSO4不溶于盐酸,所以实验Ⅰ说明BaCO3全部转化为BaSO4,依据的现象是加入盐酸后,沉淀不溶解,无气泡产生(或无明显现象);故答案为:沉淀不溶解,无气泡产生或无明显现象。
⑵实验Ⅱ是将少量BaCl2中加入Na2SO4溶液中,再加入Na2CO3溶液使部分BaSO4转化为BaCO3,则加入盐酸后有少量气泡产生,沉淀部分溶解,发生反应的离子方程式为BaCO3+2H+ = Ba2++CO2↑+H2O;故答案为:BaCO3+2H+ = Ba2++CO2↑+H2O。
⑶BaSO4在溶液中存在沉淀溶解平衡BaSO4(s) Ba2+(aq)+SO42−(aq),当加入浓度较高的Na2CO3溶液,CO32−与Ba2+结合生成BaCO3沉淀,使上述平衡向右移动,BaSO4沉淀部分转化为BaCO3沉淀;故答案为:BaSO4在溶液中存在沉淀溶解平衡BaSO4(s) Ba2+(aq)+SO42−(aq),当加入浓度较高的Na2CO3溶液,CO32−与Ba2+结合生成BaCO3沉淀,使上述平衡向右移动。
⑷为观察到AgCl转化为AgI,需向AgCl的悬浊液中加入KI溶液,获得AgCl悬浊液时NaCl相对于AgNO3过量,因此说明有AgCl转化为AgI;故答案为:b。
⑸①AgNO3溶液与KI溶液混合总是先得到AgI沉淀说明氧化还原反应远远小于沉淀反应速率;原电池总反应的离子方程式为2I-+2Ag+ = 2Ag+I2;故答案为:小于;2I-+2Ag+= 2Ag+I2。
②由于AgI的溶解度小于AgCl,B中加入AgNO3溶液后,产生了AgI沉淀,使B中的溶液中的c(I-)减小,I-还原性减弱,根据已知信息“其他条件不变时,参与原电池反应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强,原电池的电压越大;离子的氧化性(或还原性)强弱与其浓度有关”可知,实验Ⅳ中b<a;故答案为:生成AgI沉淀使B中的溶液中的c(I-)减小,I-还原性减弱,原电池的电压减小。
③实验步骤ⅳ表明Cl-本身对该原电池电压无影响,实验步骤ⅲ中c>b说明加入Cl-使c(I-)增大,证明发生了AgI(s)+Cl-(aq) AgCl(s)+I-(aq);故答案为:实验步骤ⅳ表明Cl-本身对该原电池电压无影响,实验步骤ⅲ中c>b说明加入Cl-使c(I-)增大,证明发生了AgI(s)+Cl-(aq) AgCl(s)+I-(aq)。
28、-31.4 < M·HCOOH(s)=HCOOH(g)+M(s) >< 该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,从图像中可知在相同投料比时,T1温度下产物的体积分数大于T2温度下产物的体积分数,则T1< T2; 1 >>
【解析】
(1)根据盖斯定律进行求算;
(2)①由△G=△H -T△S 温度升高,体枳不变,分压増大;该反应是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,分压增大
【解析】
(1)根据盖斯定律,将已知的热化学方程式叠加可得待求反应的热化学方程式,即得H2的燃烧热;
(2)N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(l) △H=-624.0 kJ/ml是反应前后气体分子数不变的反应,根据平衡移动原理分析能使N2的平衡体积分数增大的条件;
(3)根据反应III是吸热反应,从反应温度计物质的浓度变化分析对反应II的平衡移动的影响;
(4)①根据在体积不变时,气体的物质的量的比等于气体的分压比,利用t1时NH3、H2的分压相等,计算NH3的分压,结合速率含义计算v(NH3);
②利用平衡常数的定义式计算Kp;
③根据有效碰撞次数越多,反应速率越快分析;
④根据温度对平衡移动及分压的影响分析判断。
【详解】
(1)根据已知反应:I.N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(l) △H=-624.0 kJ/ml
II.N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4 kJ/ml
III.2NH3(g)N2H4(l)+H2(g) △H=+144.8 kJ/ml
根据盖斯定律:,整理可得H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=-285.8 kJ/ml;
(2)该反应的正反应是气体分子数不变的放热反应,
A.增大压强,化学平衡不移动,N2的平衡体积分数不变,A错误;
B.再通入一定量O2,化学平衡正向移动,产生N2,但平衡移动的趋势是微弱的,由于方程式两边都是只有一种气体,通入O2,平衡常数不变,则N2的平衡体积分数不变,B错误;
C.分离出部分水,由于水是液态物质,移出不能改变平衡,故对平衡移动无影响,所以N2的平衡体积分数不变,C错误;
D.降低温度,化学平衡正向移动,N2的平衡体积分数增大,D正确;
故合理选项是D;
(3)反应III是吸热反应,反应进行使体系温度降低,且反应消耗NH3、使NH3的浓度降低,同时又增大了H2的浓度,促进了反应II化学平衡正向移动,最终使N2的平衡转化率增大;
(4)①由图可知:NH3的起始分圧为p0kPa,t1 min时假设H2的分压变化为x,此时NH3、H2的分压相等,根据方程式2NH3(g)N2H4(l)+H2(g)可知此时x=p0-2x,所以x=kPa,则在0~t1min内,反应的平均速率v(NH3)=kPa/min;
②根据图象可知平衡时H2的平衡分压为p1 kPa,则NH3的平衡分压为(p0-2p1)kPa,所以该反应用平衡分压表示的化学平衡常数Kp== kPa-1;
③M点到N点,反应正向进行,正反应速率大于逆反应速率,所以反应物分子的有效碰撞几率:M>N;
④t2min时温度升高,由于容器的体枳不变,H2分压增大,且该反应的正反应是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,使H2分压增大。
本题考查了盖斯定律、反应速率和化学平衡常数的计算与平衡移动原理的应用。掌握反应过程中能量变化与途径无关,反应速率和化学平衡常数及平衡移动原理的含义是正确分析解答的关键。注意平衡移动的趋势是微弱的,外界条件不能改变这种变化趋势。
选项
实验
现象
结论
A
相同条件下,用1ml·L-1的CH3COOH和1ml·L-1的HCl分别做导电性实验
CH3COOH溶液对应的灯泡较暗
CH3COOH是弱电解质
B
向某溶液中加铜和浓H2SO4
试管口有红棕色气体产生
原溶液可能含有NO3-
C
向某钠盐中滴加浓盐酸,将产生的气体通入品红溶液
品红溶液褪色
该钠盐为Na2SO3或NaHSO3
D
向浓度均为0.1 ml·L-1的MgCl2、CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水
先出现蓝色沉淀
Ksp[Mg(OH)2]>
Ksp[Cu(OH)2]
滴定次数
1
2
3
4
消耗溶液体积
20.90
20.12
20.00
19.88
物质
BaSO4
BaCO3
AgI
AgCl
溶解度/g(20℃)
2.4×10-4
1.4×10-3
3.0×10-7
1.5×10-4
试剂A
试剂B
试剂C
加入盐酸后的现象
实验Ⅰ
实验Ⅱ
BaCl2
Na2CO3
Na2SO4
……
Na2SO4
Na2CO3
有少量气泡产生,沉淀部分溶解
装置
步骤
电压表读数
ⅰ.按图连接装置并加入试剂,闭合K
a
ⅱ.向B中滴入AgNO3(aq),至沉淀完全
b
ⅲ.再向B中投入一定量NaCl(s)
c
ⅳ.重复ⅰ,再向B中加入与ⅲ等量的NaCl(s)
a
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