2025-2026学年湖南省益阳市高三第二次诊断性检测化学试卷(含答案解析)
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这是一份2025-2026学年湖南省益阳市高三第二次诊断性检测化学试卷(含答案解析),共10页。
3.考试结束后,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、将一定质量的Mg和Al混合物投入到200 mL稀硫酸中,固体全部溶解后,向所得溶液中滴加NaOH溶液至过量,生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示。则下列说法错误的是
A.最初20 mL NaOH溶液用于中和过量的稀硫酸
B.NaOH溶液物质的量浓度为
C.Mg和Al的总质量为9g
D.生成的氢气在标准状况下的体积为11.2 L
2、用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.1 ml氨基(-NH2)中所含的质子数为9NA
B.标准状况下,22.4 L单质溴所含有的原子数目为2NA
C.100 mL 0.1 ml·L−1 CH3COONa溶液含CH3COO−的数目是0.01NA
D.标准状况下,2.24 L Cl2与过量稀NaOH溶液反应,转移的电子总数为0.2NA
3、已知实验室用浓硫酸和乙醇在一定温度下制备乙烯,某学习小组设计实验利用以下装置证明浓硫酸在该反应中的还原产物有SO2,并制备1,2-二溴乙烷。
下列说法正确的是
A.浓硫酸在该反应中主要作用是催化剂、脱水剂
B.装置III、IV中的试剂依次为酸性高锰酸钾溶液、品红溶液
C.实验完毕后,采用萃取分液操作分离1,2-二溴乙烷
D.装置II中品红溶液褪色体现了SO2的还原性
4、下列溶液中的粒子浓度关系正确的是( )
A.溶液中:
B.溶液中:
C.等体积、等物质的量浓度的和弱酸混合后的溶液中:
D.室温下,的柑橘汁中是的牛奶中的1000倍
5、下列解释事实的化学用语错误的是
A.闪锌矿(ZnS)经CuSO4溶液作用后,转化为铜蓝(CuS):ZnS + Cu2+=CuS + Zn2+
B.0.1 ml/L 的醋酸溶液pH约为3:CH3COOH CH3COO- + H+
C.电解NaCl溶液,阴极区溶液pH增大:2H2O + 2e-=H2↑+ 2OH-
D.钢铁发生吸氧腐蚀,负极反应为:Fe-3e-= Fe3+
6、把35.7g金属锡投入300 mL 14 ml /L HNO3共热(还原产物为NOx),完全反应后测得溶液中c(H+) = 10 ml /L,溶液体积仍为300 mL。放出的气体经水充分吸收,干燥,可得气体8.96 L(S.T.P)。由此推断氧化产物可能是
A.Sn(NO3)4B.Sn(NO3)2C.SnO2∙4H2OD.SnO
7、下列反应中,被氧化的元素和被还原的元素相同的是
A.4Na + O2 = 2Na2OB.2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3
C.2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑D.3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
8、硅及其化合物在材料领域中应用广泛。下列叙述正确的是( )
A.晶体硅可做光导纤维B.玻璃、水泥、陶瓷都是硅酸盐产品
C.SiO2可与水反应制备硅胶D.SiO2可做计算机芯片
9、下列说法正确的是
A.FeCl3溶液可以腐蚀印刷屯路板上的Cu,说明Fe的金属活动性大于Cu
B.晶体硅熔点高、硬度大,故可用于制作半导体
C.SO2具有氧化性,可用于纸浆漂白
D.K2FeO4具有强氧化性,可代替Cl2处理饮用水,既有杀菌消毒作用,又有净水作用
10、一定条件下,通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO: MgSO4(s)+CO(g) MgO(s)+CO2(g)+SO2(g) △H >0,该反应在某密闭容器中达到平衡。下列分析正确的是
A.恒温恒容时,充入CO气体,达到新平衡时增大
B.容积不变时,升高温度,混合气体的平均相对分子质量减小
C.恒温恒容时,分离出部分SO2气体可提高MgSO4的转化率
D.恒温时,增大压强平衡逆向移动,平衡常数减小
11、下列物质能通过化合反应直接制得的是
①FeCl2②H2SO4③NH4NO3④HCl
A.只有①②③B.只有②③C.只有①③④D.全部
12、2019年6月6日,工信部正式向四大运营商颁发了5G商用牌照,揭示了我国5G元年的起点。通信用磷酸铁锂电池具有体积小、重量轻、高温性能突出、可高倍率充放电、绿色环保等众多优点。磷酸铁锂电池是以磷酸铁锂为正极材料的一种锂离子二次电池,电池总反应为M1-xFexPO4+LiC6LiM1-xFexPO4+6C,其原理如图所示,下列说法正确的是( )
A.充电时,正极质量增加
B.放电时,电流由石墨电极流向磷酸铁锂电极
C.充电时,阴极反应式为Li++6C+e-═LiC6
D.放电时,Li+移向石墨电极
13、化学中常用图像直观地描述化学反应的进程或结果。只改变一个条件,则下列对图像的解读正确的是
①②③④
A.A2(g)+ 3B2(g)2AB3(g),如图①说明此反应的正反应是吸热反应
B.4CO(g) +2NO2(g)N2(g)+4CO2(g) ,如图② 说明NO2 的转化率b>a>c
C.N2(g)+ 3H2(g)2NH3(g),如图③说明t秒时合成氨反应达到平衡
D.2A(g)+2B(g)3C(g)+D(? ),如图④说明生成物D一定是气体
14、乙醇催化氧化制取乙醛(沸点为20.8℃,能与水混溶)的装置(夹持装置已略)如图所示:
下列说法错误的是
A.向圆底烧瓶中滴入H2O2溶液前需打开K
B.实验开始时需先加热②,再通O2,然后加热③
C.装置③中发生的反应为2CH3CH2OH +O22CH3CHO+2H2O
D.实验结束时需先将④中的导管移出。再停止加热
15、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是( )
A.5.6L甲烷含有的共价键数为NA
B.2gD2l6O和2gH218O中含有的中子数均为NA
C.过氧化钠与水反应时,生成0.1ml氧气转移的电子数为0.4NA
D.常温下pH=13的Ba(OH)2溶液中含有的OH-离子数为0.1NA
16、常温下,向·L-1氨水中滴入0.1ml·L-1 盐酸,溶液中由水电离出的c(H+)的负对数[-1gc水(H+)]与所加盐酸体积的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.常温下,Kb(NH3·H2O)约为1×10-3
B.b=20.00
C.R、Q两点对应溶液均呈中性
D.R到N、N到Q所加盐酸体积相等
17、下列关于有机物1-氧杂-2,4-环戊二烯()的说法正确的是( )
A.与互为同系物
B.二氯代物有3种(不考虑立体异构)
C.所有原子都处于同一平面内
D.1 ml该有机物完全燃烧消耗5ml O2
18、常温下,向20 mL 0.1 ml·L-1 HCN溶液中滴加0.1 ml·L-1NaOH的溶液,由水电离的氢氧根离子浓度随加入NaOH体积的变化如图所示,则下列说法正确的是 ( )
A.常温下,0.1 ml·L-1HCN的电离常数 K a数量级为10-8
B.a、c两点溶液均为中性
C.当 V(NaOH)=10mL时:c(Na+)>c(CN-)>c(HCN)>c(OH-)>c(H+)
D.当V(NaOH)=30mL时:2c(OH-)-2c(H+)=c(CN-)+3c(HCN)
19、向FeCl3溶液中加入Na2SO3溶液,测定混合后溶液pH随混合前溶液中变化的曲线如图所示。
实验发现:
ⅰ.a点溶液澄清透明,向其中滴加NaOH溶液后,立即产生灰白色沉淀,滴入KSCN溶液显红色;
ⅱ.c点和d点溶液中产生红褐色沉淀,无气体逸出。取其上层清液滴加NaOH溶液后无明显现象,滴加KSCN溶液显红色。
下列分析合理的是
A.向a点溶液中滴加BaCl2溶液,无明显现象
B.b点较a点溶液pH升高的主要原因:2Fe3++SO32-+H2O2Fe2++SO42-+2H+
C.c点溶液中发生的主要反应:2Fe3++3 SO32-+6H2O2Fe(OH)3+3H2SO3
D.向d点上层清液中滴加KSCN溶液,溶液变红;再滴加NaOH溶液,红色加深
20、某小组设计如图装置,利用氢镍电池为钠硫电池(总反应为:)充电。已知氢镍电池放电时的总反应式为,其中M为储氢合金,下列说法正确的是
A.a极为氢镍电池的正极
B.充电时,通过固体陶瓷向M极移动
C.氢镍电池的负极反应式为
D.充电时,外电路中每通过2ml电子,N极上生成1mlS单质
21、室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.pH=2的溶液:Na+、Fe2+、I-、NO3-
B.c(NaAlO2)=0.1 ml·L-1的溶液:K+、OH-、Cl-、SO42-
C.Kw/c(OH-)=0.1 ml·L-1的溶液:Na+、K+、SiO32-、ClO-
D.c(Fe3+)=0.1 ml·L-1的溶液:Al3+、NO3-、MnO4-、SCN-
22、下列说法正确的是
A.Fe3+、SCN-、NO3-、Cl-可以大量共存
B.某碱溶液中通入少量 CO2 产生白色沉淀,该碱一定是 Ca(OH)2
C.Na[Al(OH)4]溶液和 NaHCO3 溶液混合可以产生白色沉淀和无色气体
D.少量的 Mg(HCO3)2 溶液加过量的 Ba(OH)2 溶液的离子方程式为:Mg2++2HCO3-+2Ba2++4OH-=2BaCO3↓+Mg(OH)2↓+2H2O
二、非选择题(共84分)
23、(14分)药物心舒宁(又名冠心宁)是一种有机酸盐,用于治疗心脉瘀阻所致的冠心病、心绞痛等,可用以下路线合成。
完成下列填空:
47、写出反应类型:反应①______________、反应②_______________。
48、写出结构简式:A__________________、C____________________。
49、由1ml B转化为C,消耗H2的物质的量为_______________。如果将③、④两步颠倒,则最后得到的是(写结构简式)__________________________。
50、D有同类别的同分异构体E,写出E与乙二醇发生缩聚反应所得产物的结构简式______________。
51、写出与A的属于芳香族化合物的同分异构体与盐酸反应的化学方程式______________。
24、(12分)已知:环己烯可以通过1,3-丁二烯与乙烯发生环化加成反应得到:
实验证明,下列反应中,反应物分子的环外双键比环内双键更容易被氧化:
现仅以1,3-丁二烯为有机原料,无机试剂任选,按下列途径合成甲基环己烷:
(1)写出结构简式: A _____________;B ______________
(2)加氢后产物与甲基环己烷互为同系物的是_____________
(3)1 ml A与1 ml HBr加成可以得到___________种产物。
25、(12分)某化学兴趣小组对电化学问题进行了实验探究。
Ⅰ.利用如图装置探究金属的防护措施,实验现象是锌电极不断溶解,铁电极表面有气泡产生。
(1)写出负极的电极反应式_______________。
(2)某学生认为,铁电极可能参与反应,并对产物作出假设:
假设1:铁参与反应,被氧化生成Fe2+
假设2:铁参与反应,被氧化生成Fe3+
假设3:____________。
(3)为了探究假设1、2,他采取如下操作:
①取0.01 ml·L-1FeCl3溶液2 mL于试管中,加入过量铁粉;
②取操作①试管的上层清液加入2滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀;
③取少量正极附近溶液加入2滴K3[Fe(CN)6]溶液,未见蓝色沉淀生成;
④取少量正极附近溶液加入2滴KSCN溶液,未见溶液变血红;
据②、③、④现象得出的结论是______________。
(4)该实验原理可应用于防护钢铁腐蚀,请再举一例防护钢铁腐蚀的措施_________________。
Ⅱ.利用如图装置作电解50 mL 0.5 ml·L-1的CuCl2溶液实验。
实验记录:
A.阳极上有黄绿色气体产生,该气体使湿润的淀粉碘化钾试纸先变蓝后褪色(提示:Cl2氧化性大于IO3-);
B.电解一段时间以后,阴极表面除有铜吸附外,还出现了少量气泡和浅蓝色固体。
(1)分析实验记录A中试纸颜色变化,用离子方程式解释:①________________;②___________。
(2)分析实验记录B中浅蓝色固体可能是____(写化学式),试分析生成该物质的原因______。
26、(10分)某学习小组以Mg(NO3)2为研究对象,拟通过实验初步探究硝酸盐热分解的规律。
(提出猜想)小组提出如下4种猜想:
甲:Mg(NO2)2、NO2、O2 乙:MgO、NO2、O2
丙:Mg3N2、O2 丁:MgO、NO2、N2
(1)查阅资料得知,NO2 可被NaOH溶液吸收,反应的化学方程式为:_________。
(2)实验前,小组成员经讨论认定猜想丁不成立,理由是________。
(实验操作)
(3)设计如图装置,用氮气排尽装置中空气,其目的是_______;加热Mg(NO3)2固体,AB装置实验现象是:________,说明有Mg(NO3)2固体分解了,有NO2生成。
(4)有同学提出可用亚硫酸钠溶液检验是否有氧气产生,但通入之前,还需在BD装置间增加滴有酚酞的氢氧化钠溶液,其作用是:_______。
(5)小组讨论后认为即便通过C后有氧气,仅仅用亚硫酸钠溶液仍然难以检验,因为:______,改进的措施是可在亚硫酸钠溶液中加入_______。
(6)上述系列改进后,如果分解产物中有O2存在,排除装置与操作的原因,未检测到的原因是______。(用化学方程式表示)
27、(12分)乳酸亚铁晶体{[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O,相对分子质量为288}易溶于水,是一种很好的补铁剂,可由乳酸[CH3 CH(OH)COOH]与FeCO3反应制得。
I.碳酸亚铁的制备(装置如下图所示)
(1)仪器B的名称是__________________;实验操作如下:打开kl、k2,加入适量稀硫酸,关闭kl,使反应进行一段时间,其目的是__________________。
(2)接下来要使仪器C中的制备反应发生,需要进行的操作是____________,该反应产生一种常见气体,写出反应的离子方程式_________________________。
(3)仪器C中混合物经过滤、洗涤得到FeCO3沉淀,检验其是否洗净的方法是__________。
Ⅱ.乳酸亚铁的制备及铁元素含量测定
(4)向纯净FeCO3固体中加入足量乳酸溶液,在75℃下搅拌使之充分反应,经过滤,在____________的条件下,经低温蒸发等操作后,获得乳酸亚铁晶体。
(5)两位同学分别用不同的方案进行铁元素含量测定:
①甲同学通过KMnO4滴定法测定样品中Fe2+的含量计算样品纯度。在操作均正确的前提下,所得纯度总是大于l00%,其原因可能是_________________________。
②乙同学经查阅资料后改用碘量法测定铁元素的含量计算样品纯度。称取3.000 g样品,灼烧完全灰化,加足量盐酸溶解,取所有可溶物配成l00mL溶液。吸取1.00 rnL该溶液加入过量KI溶液充分反应,然后加入几滴淀粉溶液,用0. 100 ml·L-1硫代硫酸钠溶液滴定(已知:I2+2S2O32-=S4O62-+2I-),当溶液_____________________,即为滴定终点;平行滴定3次,硫代硫酸钠溶液的平均用量为24.80 mL,则样品纯度为_________%(保留1位小数)。
28、(14分)中科院大连化学物理研究所设计了一种新型Na-Fe3O4/HZSM-5多功能复合催化剂,成功实现了CO2直接加氢制取高辛烷值汽油,该研究成果被评价为“CO2催化转化领域的突破性进展”。
(1)已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·ml-1
C8H18(l)+O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=-5518kJ·ml-1
则8CO2(g)+25H2(g)=C8H18(l)+16H2O(l) ΔH=___kJ·ml-1。
(2)氨硼烷(NH3BH3)是储氢量最高的材料之一,氨硼烷还可作燃料电池,其工作原理如图1所示。氨硼烷电池工作时正极的电极反应式为__________。
(3)常见含硼的化合物有NaBH4、NaBO2,已知NaBH4溶于水生成NaBO2、H2,写出其化学方程式_______。为NaBH4反应的半衰期(反应一半所需要的时间,单位为min)。lgt1/2随pH和温度的变化如图2所示,则T1______T2(填“>”或“Al(OH)3,所以Na[Al(OH)4]溶液和 NaHCO3 溶液混合可以产生氢氧化铝白色沉淀,但不会生成气体,故C错误;
D. 少量的Mg(HCO3)2 溶液加过量的 Ba(OH)2 溶液生成碳酸钡沉淀、氢氧化镁沉淀和水,离子方程式为:Mg2++2HCO3-+2Ba2++4OH-=2BaCO3↓+Mg(OH)2↓+2H2O,故D正确;
故选D。
二、非选择题(共84分)
23、取代反应 消去反应 10ml
【解析】
根据流程图中苯转化为,为四氯化碳中的两个氯原子被苯环上的碳取代,同一碳上的羟基不稳定,所以卤代烃水解消去得到酮,根据酮和A反应生成,推之酮和A发生加成反应的产物,所以A为:,在浓硫酸的作用下发生醇羟基的消去反应生成B,和氢气发生加成反应生成C,C与D反应生成心舒宁,所以D为:;据以上分析进行解答。
【详解】
据流程图中苯转化为,为四氯化碳中的两个氯原子被苯环上的碳取代,CCl4+2→+2HCl,同一碳上的羟基不稳定,所以卤代烃水解消去得到酮,根据酮和A反应生成,推之酮和A发生加成反应的产物,+→,A为:,在浓硫酸的作用下发生醇羟基的消去反应→+H2O,生成B,和氢气发生加成反应+10H2→,生成C,C与D反应生成心舒宁,所以D为:,反应为:+→,
1.结合以上分析可知,反应①取代反应、 反应②是醇的消去;
2.发生加成反应生成,结合原子守恒和碳架结构可得出A的结构简式:;C是由经过醇的消去,再和氢气完全加成的产物,可C的结构简式为:;
3.B与氢气加成时二个苯环和右侧六元环需要9个氢分子,另外还有一个碳碳双键,故由1ml B转化为C,完全加成消耗H2的物质的量为10ml;如果将③、④两步颠倒,则发生反应为中间体B先与
生成盐,后再与H2加成,故最后得到的产物的结构简式中应不含不饱和的双键.即为;
4.D为与之同类别的同分异构体E为,E与乙二醇发生缩聚反应所得产物的结构简式;
5.A的属于芳香族化合物的同分异构体为与盐酸反应的化学方程式
。
24、 A 4
【解析】
根据碳原子数目可知,反应①为1,3-丁二烯与CH2=CH-CH3发生信息Ⅰ反应生成A,则A为,结合A发生信息Ⅱ中反应生成B,则B为,结合C的分子式可知,B与氢气发生全加成反应生成C,C为,C发生消去反应生成D,D为,D发生加成反应生成甲基环己烷。
【详解】
根据上述分析可知:A为,B为,C为,D为。
(1)通过以上分析知,A的结构简式是,B的结构简式是;
(2)A是 ,A与H2发生加成反应后产物为,名称为乙基环己烷,与甲基环己烷互为同系物,故合理物质序号为A;
(3)A的结构简式是,其分子中含有的2个碳碳双键上的4个C原子都不等效,所以Br原子加成到4个C原子上的产物都不相同,故其与HBr加成时的产物有4种。
本题考查有机物推断,正确理解题给信息是解本题关键,侧重考查学生获取信息、加工信息、利用信息及分析推断能力,注意(3)中A发生加成反应产物种类判断,为易错点。
25、Zn-2e-=Zn2+ 铁参与反应,被氧化生成Fe2+和Fe3+ 正极附近溶液不含Fe2+和Fe3+ 在钢铁表面刷一层油漆(其他合理答案均可) 2I-+Cl2=I2+2Cl- 5Cl2+I2+6H2O=10Cl-+2IO3—+12H+ Cu(OH)2 电解较长时间后,Cu2+浓度下降,H+开始放电,溶液pH增大,Cu2+转化为Cu(OH)2沉淀
【解析】
Ⅰ. 该装置能自发进行氧化还原反应而形成原电池,活泼金属锌做负极,失电子发生氧化反应生成锌离子,电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,铁做正极,溶液中氢离子得电子发生还原反应生成氢气,电极反应式为2H++2e-=H2↑;
Ⅱ.该装置为电解装置,电解时,氯离子在阳极失电子发生氧化反应生成氯气,电极反应式为2Cl——2e-=Cl2↑,铜离子在阴极上得电子发生还原反应生成铜,电极反应式为Cu2++2e-=Cu。
【详解】
Ⅰ.(1)该装置能自发进行氧化还原反应而形成原电池,锌易失电子而作负极、铁作正极,负极上电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,故答案为:Zn-2e-=Zn2+;
(2)由题给假设可知,假设三为:铁参与反应,铁被氧化生成Fe2+、Fe3+。故答案为:铁参与反应,被氧化生成Fe2+、Fe3+;
(3) 亚铁离子和K3[Fe(CN)6]生成蓝色沉淀,铁离子和硫氰化钾溶液反应生成血红色溶液,据②、③、④现象知,正极附近溶液不含Fe2+、Fe3+,即铁不参与反应,故答案为:正极附近溶液不含Fe2+、Fe3+;
(4) 可以采用物理或化学方法防止金属被腐蚀,如:在钢铁表面刷一层油漆、镀铜等,故答案为:在钢铁表面刷一层油漆、镀铜(其他合理答案均可);
Ⅱ. (1)由题意可知,氯气能氧化碘离子生成碘单质,碘能被氯气氧化生成碘酸,离子方程式分别为2I-+Cl2=I2+2Cl-、5Cl2+I2+6H2O=10Cl-+2IO3-+12H+,故答案为:2I-+Cl2=I2+2Cl-、5Cl2+I2+6H2O=10Cl-+2IO3-+12H+;
(2)阴极上电极反应式为:Cu 2++2e-=Cu,当铜离子放电完毕后,氢离子放电,2H++2e-=H2↑,致使该电极附近呈碱性,Cu 2++2OH-=Cu(OH)2↓,故答案为:Cu(OH)2;电解较长时间后,Cu2+浓度下降,H+开始放电,溶液pH增大,Cu2+转化为Cu(OH)2。
注意氯气能氧化碘离子生成碘单质,碘也能被氯气氧化生成碘酸是解答的关键,也是易错点。
26、2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O 不符合氧化还原反应原理 避免对产物O2的检验产生干扰 固体减少,产生红棕色气体,溶液中有气泡冒出 确保二氧化氮已被除尽,防止干扰氧气的检验 亚硫酸钠溶液与氧气反应没有明显现象,难以判断反应是否发生了 几滴酚酞试剂 4NO2+O2+2H2O=4HNO3或4NO2+O2+4NaOH=4NaNO3+2H2O
【解析】
(1)NO2在碱性条件下自身发生氧化还原反应,与氢氧化钠反应生成NaNO3和NaNO2;
(2)根据氧化还原反应化合价升降相等判断;
(3)为检验是否生成氧气,应将装置内的氧气排尽;加热Mg(NO3)2固体,固体质量减小,如生成红棕色气体,则有NO2生成;
(4)亚硫酸钠具有还原性,可被氧气氧化,也可被二氧化氮氧化;
(5)亚硫酸钠溶液与氧气反应没有明显现象,结合亚硫酸钠溶液呈碱性,硫酸钠溶液呈中性判断;
(6)如果分解产物中有O2存在,但没有检测到,可能原因是二氧化氮、氧气与水反应。
【详解】
(1)NO2在碱性条件下自身发生氧化还原反应,与氢氧化钠反应生成NaNO3和NaNO2,,根据电子守恒、原子守恒,可得反应的方程式为2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O;
(2)由于丙产物中化合价只有降低情况,没有升高,不满足氧化还原反应的特征,不符合氧化还原反应原理;
(3)为检验是否生成氧气,应将装置内的氧气排尽,避免对产物O2的检验产生干扰,加热Mg(NO3)2固体,固体质量减小,如生成红棕色气体,则有NO2生成;
(4)亚硫酸钠具有还原性,可被氧气氧化,也可被NO2氧化,通入之前,还需在BD装置间增加滴有酚酞的氢氧化钠溶液,可确保NO2已被除尽,防止干扰氧气的检验;
(5)亚硫酸钠溶液与氧气反应没有明显现象,结合亚硫酸钠溶液呈碱性,硫酸钠溶液呈中性判断,可滴加几滴酚酞试剂,如溶液由红色变为无色,说明有氧气生成;
(6)如果分解产物中有O2存在,但没有检测到,可能原因是NO2、O2与H2O反应,发生方程式为4NO2+O2+2H2O=4HNO3或4NO2+O2+4NaOH=4NaNO3+2H2O。
本题为实验探究题目,答题时主要在把握物质的性质基础上把握实验的原理、目的以及相关实验的基本操作,侧重考查学生的分析、实验能力。
27、蒸馏烧瓶 生成FeSO4溶液,且用产生的H2排尽装置内的空气 关闭k2 Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O 取最后一次洗涤液,加入稀盐酸酸化,再滴入BaCl2溶液,若无白色沉淀,则洗涤干净 隔绝空气 乳酸根离子中的羟基也能被高锰酸钾氧化,导致消耗高锰酸钾溶液用量偏多 蓝色褪去且半分钟不恢复 95.2%
【解析】
I.亚铁离子容易被氧气氧化,制备过程中应在无氧环境中进行,Fe与稀硫酸反应制备硫酸亚铁,利用反应生成的氢气排尽装置中的空气,B制备硫酸亚铁,利用生成氢气,使B装置中气压增大,将B装置中的氯化亚铁溶液压入C中。C装置中硫酸亚铁和NH4HCO3发生反应产生FeCO3沉淀。
Ⅱ.Fe2+有较强还原性,易被空气中氧气氧化,获取乳酸亚铁晶体过程中应减小空气中氧气的干扰;①乳酸和亚铁离子都可被酸性高锰酸钾氧化;
②I2的淀粉溶液显蓝色,滴加硫代硫酸钠溶液后蓝色会变浅,最终褪色;根据已知反应可得关系式2Fe3+~~I2~~2S2O32-,根据滴定时参加反应的硫代硫酸钠的物质的量计算出Fe2+的物质的量,再计算样品纯度。
【详解】
I.亚铁离子容易被氧气氧化,制备过程中应在无氧环境中进行,Fe与稀硫酸反应制备硫酸亚铁,利用反应生成的氢气排尽装置中的空气,装置B制备硫酸亚铁,C装置中硫酸亚铁和NH4HCO3发生反应:Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O,利用生成氢气,使B装置中气压增大,将B装置中的氯化亚铁溶液压入C中。
(1)由仪器图形可知B为蒸馏烧瓶;打开kl、k2,加入适量稀硫酸,可使生成的氢气排出装置C内的空气,防止二价铁被氧化;
(2)待装置内空气排出后,再关闭k2,反应产生的氢气使装置内的气体压强增大,可将B中生成的硫酸亚铁溶液排到装置C中,发生反应生成碳酸亚铁,同时生成二氧化碳,反应的离子方程式为Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O;
(3)FeCO3是从含有SO42-的溶液中过滤出来的,检验沉淀是否洗涤干净,可通过检验是否含有SO42-判断。方法是:取最后一次水洗液于试管中,加入过量稀盐酸酸化,滴加一定量的BaCl2溶液,若无白色浑浊出现,则表明洗涤液中不存在SO42-,即可判断FeCO3沉淀洗涤干净;
Ⅱ.(4)Fe2+有较强还原性,易被空气中氧气氧化,则乳酸亚铁应隔绝空气,防止被氧化;
(5)①乳酸根中含有羟基,可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,Fe2+也可以被氧化,因此二者反应都消耗KMnO4溶液,导致消耗高锰酸钾的增大,使计算所得乳酸亚铁的质量偏大,产品中乳酸亚铁的质量分数会大于100%;
②I2遇淀粉溶液显蓝色,滴加硫代硫酸钠溶液后蓝色会变浅,说明I2与Na2S2O3发生了氧化还原反应,当蓝色刚好褪去且半分钟不恢复,即可判断为滴定终点;24.80 mL0.1000ml/L硫代硫酸钠溶液中硫代硫酸钠的物质的量为n(Na2S2O3)=0.02480L×0.100ml/L=2.48×10-3ml,根据关系式2Fe2+~2Fe3+~I2~2S2O32-,可知样品中CH3CH(OH)COO]2Fe•3H2O的物质的量为n(Fe2+)=n(S2O32-)=2.48×10-3ml×=9.92×10-3ml,则样品的纯度为×100%=95.2%。
本题考查实验制备方案的知识,涉及化学仪器识别、对操作的分析评价、物质分离提纯、氧化还原反应滴定应用等,明确原理是解题关键,通过化学方程式可得关系式,然后根据关系式进行有关化学计算,注意在物质计算时取用的物质与原样品配制的溶液的体积关系,以免出错。
28、-1627 2H++H2O2+2e-=2H2O NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑ < 4NO+4NH3+O24N2+6H2O
【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,即得反应热;
(2)氨硼烷(NH3•BH3)电池工作时的总反应为:NH3•BH3+3H2O2═NH4BO2+4H2O,左侧NH3•BH3为负极、失电子、发生氧化反应,电极反应式为NH3•BH3+2H2O-6e-=NH4++BO2-+6H+,右侧H2O2得到电子、发生还原反应,所在电极为正极,电极反应式为3H2O2+6H++6e-=6H2O,据此解答;
(3)NaBH4溶于水生成NaBO2、H2,结合溶液的pH与半衰期的关系判断温度的高低;
(4)用V2O5作催化剂,NH3可将NO还原成N2,结合反应历程图可知反应物还有氧气,生成物为N2和H2O,配平即得反应方程式。
【详解】
(1)①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·ml-1
②C8H18(l)+O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=-5518kJ·ml-1
根据盖斯定律①×-②,整理可得:8CO2(g)+25H2(g)=C8H18(l)+16H2O(l) △H=(-571.6 kJ/ml)×-(-5518kJ/ml)=-1627kJ/ml;
(2)氨硼烷(NH3•BH3)电池工作时的总反应为:NH3•BH3+3H2O2═NH4BO2+4H2O,右侧H2O2得到电子、发生还原反应,所在电极为正极,电极反应式为3H2O2+6H++6e-=6H2O;
(3)NaBH4可水解放出氢气,反应方程式为:NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑,在酸性条件下,NaBH4不能稳定性存在,NaBH4和酸反应生成硼酸和氢气,反应的离子方程式为:BH4-+H++3H2O=H3BO3+4H2↑。水解反应为吸热反应,升温促进水解,使半衰期缩短,故T1
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