2026年三沙市高三六校第一次联考化学试卷(含答案解析)
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2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3.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、通过下列实验操作及现象不能推出相应结论的是
A.AB.BC.CD.D
2、已知NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.3g由CO2和SO2组成的混合气体中含有的质子数为1.5NA
B.1L0.1ml•L-1 Na2SiO3溶液中含有的SiO32-数目为0.1NA
C.0.1mlH2O2分解产生O2时,转移的电子数为0.2NA
D.2.8g聚乙烯中含有的碳碳双键数目为0.1NA
3、设NA为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述不正确的是
A.常温常压下,1 ml氦气中含有的质子数为2NA
B.l0g46%乙醇水溶液中所含氧原子数为0.4NA
C.1 Ll ml/LNa2CO3溶液中,阴离子总数小于NA
D.浓硝酸热分解生成NO2、N2O4共23g,转移电子数为0.5NA
4、在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中,下列操作未涉及的是
A.B.C.D.
5、化学与生活密切相关。下列物质性质与应用的对应关系错误的是( )
A.硅胶吸水能力强,可用作食品、药品的干燥剂
B.氢氧化铝碱性不强,可用作胃酸中和剂
C.次氯酸钠具有强氧化性,可用作织物的漂白剂
D.葡萄糖具有氧化性,可用于工业制镜
6、某烃的相对分子质量为86,如果分子中含有3个-CH3、2个-CH2-和1个,则该结构的烃的一氯取代物最多可能有(不考虑立体异构)( )
A.9种B.8种C.5种D.4种
7、下列有关和混合溶液的叙述正确的是( )
A.向该溶液中加入浓盐酸,每产生,转移电子约为个
B.该溶液中,可以大量共存
C.滴入少量溶液,反应的离子方程式为:
D.为验证的水解,用试纸测该溶液的
8、 “聚酯玻璃钢”是制作宇航员所用氧气瓶的材料。甲、乙、丙三种物质是合成聚酯玻璃钢的基本原料。下列说法中一定正确的是( )
①甲物质能发生缩聚反应生成有机高分子;
②1ml乙物质最多能与4mlH2发生加成反应;
③1ml丙物质可与2ml钠完全反应,生成22.4L氢气;
④甲、乙、丙三种物质都能够使酸 性高锰酸钾溶液褪色
A.①③B.②④C.①②D.③④
9、X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,A、B、C、D、E为上述四种元素中的两种或三种所组成的化合物。已知A的相对分子质量为28,B分子中含有18个电子,五种化合物间的转化关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.X、Y组成化合物的沸点一定比X、Z组成化合物的沸点低
B.Y的最高价氧化物的水化物为弱酸
C.Y、Z组成的分子可能为非极性分子
D.W是所在周期中原子半径最小的元素
10、如图所示是Na、Cu、Si、H、C、N等元素单质的熔点高低的顺序,其中c,d均是热和电的良导体。下列说法不正确的是
A.e、f单质晶体熔化时克服的是共价键
B.d单质对应元素原子的电子排布式:1s22s22p63s23p2
C.b元素形成的气态氢化物易与水分子之间形成氢键
D.单质a、b、f对应的元素以原子个数比1:1:1形成的分子中含2个σ键,2个π键
11、下列对有关实验操作及现象的结论或解释正确的是
A.AB.BC.CD.D
12、下列说法正确的是( )
A.液氯可以储存在钢瓶中
B.工业制镁时,直接向海水中加Ca(OH)2溶液以制取Mg(OH)2
C.用硫酸清洗锅炉后的水垢
D.在水泥回转窖中用石灰石、纯碱、黏土为原料制造水泥
13、室温下,用0.100ml•L-1NaOH溶液分别滴定•L-1的HA和HB两种酸溶液,滴定曲线如图所示[已知AG=lg],下列说法不正确的是( )
A.P点时,加入NaOH溶液的体积为20.00mL
B.Ka(HB)的数量级为10-4
C.水的电离程度:N>M=P
D.M、P两点对应溶液中存在:c(A-)=c(B-)
14、全钒液流电池是一种以钒为活性物质呈循环流动液态的氧化还原电池。钒电池电能以化学能的方式存储在不同价态钒离子的硫酸电解液中,通过外接泵把电解液压入电池堆体内,在机械动力作用下,使其在不同的储液罐和半电池的闭合回路中循环流动,采用质子交换膜作为电池组的隔膜,电解质溶液流过电极表面并发生电化学反应,进行充电和放电。下图为全钒液流电池放电示意图:
下列说法正确的是( )
A.放电时正极反应为:
B.充电时阴极反应为:
C.放电过程中电子由负极经外电路移向正极,再由正极经电解质溶液移向负极
D.该电池的储能容量,可以通过增大电解液存储罐的容积并增加电解液的体积来实现
15、X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期元素,其中Z为金属元素,X、W为同一主族元素。X、Z、W形成的最高价氧化物分别为甲、乙、丙,甲是常见温室效应气体。x、y2、z、w分别为X、Y、Z、W的单质,丁是化合物,其转化关系如图所示。下列判断不正确的是
A.反应①②③都属于氧化还原反应B.X、Y、Z、W四种元素中,W的原子半径最大
C.在信息工业中,丙常作光导纤维材料D.一定条件下,x与甲反应生成丁
16、分子式为C5H10O2,能与NaHCO3溶液反应的有机物有
A.4种B.5种C.6种D.7种
17、现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色,其原因可能是( )
A.苹果汁中的Fe2+变成Fe3+
B.苹果汁中含有Cu2+
C.苹果汁中含有OH-
D.苹果汁中含有Na+
18、下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A.饱和Na2CO3溶液与CaSO4固体反应:CO32−+CaSO4CaCO3+SO42−
B.酸化NaIO3和NaI的混合溶液:I− +IO3−+6H+=I2+3H2O
C.KClO碱性溶液与Fe(OH)3反应:3ClO−+2Fe(OH)3=2FeO42−+3Cl−+4H++H2O
D.电解饱和食盐水:2Cl−+2H+Cl2↑+ H2↑
19、某可充电钠离子电池放电时工作原理如图所示,下列说法错误的是
A.放电时电势较低的电极反应式为:Fe[Fe(CN)6]+2Na++2e-=Na2Fe[(CN)6]
B.外电路中通过0.2 ml电子的电量时,负极质量变化为2.4 g
C.充电时,M箔接电源的正极
D.放电时,Na+从右室移向左室
20、物质中杂质(括号内为杂质)的检验、除杂的试剂或方法都正确的是
A.AB.BC.CD.D
21、研究表明N2O与CO在Fe+作用下发生可逆反应的能量变化及反应历程如图所示。下列说法不正确的是
A.反应中Fe+是催化剂,FeO+是中间产物B.总反应速率由反应②的速率决定
C.升高温度,总反应的平衡常数K减小D.当有14g N2生成时,转移1ml e-
22、化学与生产、生活及社会发展密切相关。下列说法正确的是
A.聚合硫酸铁[Fe2(OH)x(SO4)y]n,是新型絮凝剂,可用来杀灭水中病菌
B.韩愈的诗句“榆荚只能随柳絮,等闲撩乱走空园”中的柳絮富含糖类
C.宋应星的《天工开物》记载“凡火药,硫为纯阳”中硫为浓硫酸
D.我国发射的“北斗组网卫星”所使用的光导纤维是一种有机高分子材料
二、非选择题(共84分)
23、(14分)某有机物F()在自身免疫性疾病的治疗中有着重要的应用,工业上以乙烯和芳香族化合物B为基本原料制备F的路线图如下:
已知:RCHO+CH3CHORCH=CHCHO
(1)乙烯生成A的原子利用率为100%,则X是___________(填化学式),F中含氧官能团的名称为___________。
(2)E→F的反应类型为___________,B的结构简式为___________,若E的名称为咖啡酸,则F的名称是___________。
(3)写出D与NaOH溶液反应的化学方程式:_________________________________。
(4)E的同系物G比E多一个碳原子,G有多种同分异构体,符合下列条件的同分异构体有___________种
①能发生水解反应、银镜反应且1ml该物质最多可还原出4 ml Ag
②遇FeCl3溶液发生显色反应
③分子中没有甲基,且苯环上有2个取代基
(5)以乙烯为基本原料,设计合成路线合成2-丁烯酸,写出合成路线:______________________________(其他试剂任选)。
24、(12分)医药合成中可用下列流程合成一种治疗心脏病的特效药物(G)。
已知:①RCH=CH2RCH2CH2CHO;
②
(1)B的核磁共振氢谱图中有________组吸收峰,C的名称为________。
(2)E中含氧官能团的名称为________,写出D→E的化学方程式________。
(3)E-F的反应类型为________。
(4)E的同分异构体中,结构中有醚键且苯环上只有一个取代基结构有________种,写出其中甲基数目最多的同分异构体的结构简式________________________。
(5)下列有关产物G的说法正确的是________
A.G的分子式为C15H28O2 B.1mlG 水解能消耗2ml NaH
C.G中至少有8个C原子共平面 D.合成路线中生成G的反应为取代反应
(6)写出以1-丁醇为原料制备C的同分异构体正戊酸(CH3CH2CH2CH2COOH)的合成路线流程图。示例如下:H2C=CH2 CH3CH2BrCH3CH2OH,无机试剂任选______________________。
25、(12分)氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl难溶于乙醇和水,可溶于氯离子浓度较大的体系,在潮湿空气中易水解、氧化。
(制备)方法一:
(资料查阅)
(1)仪器X的名称是______,在实验过程中,B中试纸的颜色变化是______。
(2)实验操作的先后顺序是______(填操作的编号)
a.检查装置的气密性后加入药品 b.熄灭酒精灯,冷却 c.在气体入口处通入干燥HCl
d.点燃酒精灯,加热 e.停止通入HCI,然后通入
(3)反应结束后发现含有少量CuO杂质,产生的原因是______。
方法二:
(4)向,溶液中加入一定量NaCl和可生成自色沉淀CuCl离子方程式为______,过滤,沉淀用的酸洗,水洗,乙醇洗三步操作,酸洗采用的酸是______(写名称),用乙醇洗涤的原因是______(任写一点)。
(含量测定)
(5)准确称取所制备的氯化亚铜样品m g,将其置于过量的溶液中,待样品完全溶解后,加入适量稀硫酸,用a ml/L的溶液滴定到终点,消耗溶液b mL,反应中被还原为,样品中CuCl的质量分数为______(CuCl分子量:)
(应用)利用如下图所示装置,测定高炉煤气中CO、、和)的百分组成。
(6)已知:
i.CuCl的盐酸溶液能吸收CO形成。
ii.保险粉和KOH的混合溶液能吸收氧气。
①出保险粉和KOH混合溶液吸收的离子方程式:______。
②D、F洗气瓶中宜盛放的试剂分别是______、______。
26、(10分)І.为探究铜与稀硝酸反应的气态产物中是否含NO2,进行如下实验。
已知: FeSO4+NO→[Fe(NO)]SO4,该反应较缓慢,待生成一定量[Fe(NO)]2+时突显明显棕色。
(1)实验前需检验装置的气密性,简述操作_____________________________________。
(2)实验开始时先将Y形试管向盛有碳酸钙的支管倾斜,缓慢滴入稀硝酸,该实验操作的目的是__________________________________________________________________;铜片和稀硝酸反应的化学方程式为________________________________。
(3)洗气瓶中加入KSCN溶液的目的及原理是______________________________________;本实验只观察到洗气瓶中出现了棕色,写出尾气处理的化学方程式________________。
ІІ.实验室制备的CuSO4·5H2O中常含Cu(NO3)2,用重量法测定CuSO4·5H2O的含量。
(4)实验步骤为:①___________②加水溶解③加氯化钡溶液,沉淀④过滤(其余步骤省略),在过滤前,需要检验是否沉淀完全,其操作是_________________________________。
(5)若1.040 g试样中含CuSO4·5H2O的准确值为1.015 g,而实验测定结果是l.000 g 测定的相对误差为____________。
27、(12分)苯甲酸()是重要的化工原料,可应用于消毒防腐、染料载体、增塑剂、香料及食品防腐剂的生产,也可用于钢铁设备的防锈剂。某化学实验小组在实验室中以苯甲醛为原料制取苯甲酸和副产品苯甲醇()的实验流程:
已知:①;;(R、R1表示烃基或氢原子)
②相关物质的部分物理性质见表:
请回答下列问题:
(1)进行萃取、分液操作时所用玻璃仪器的名称为___________。分液时,乙醚层应从_______(填“下口放出”或“上口倒出”)。
(2)洗涤乙醚层时需要依次用NaHSO3溶液、10%Na2CO3溶液、蒸馏水进行洗涤。其中加入NaHSO3溶液洗涤的主要目的是________________,对应的化学方程式为___________________________。
(3)蒸馏获得产品甲时加入碎瓷片的目的为_____________,蒸馏时应控制温度在____℃左右。
A.34.6 B.179.6 C.205.7 D.249
(4)提纯粗产品乙获得产品乙的纯化方法名称为________________。
(5)称取10.60g的苯甲醛进行实验,最终制取产品乙的质量为3.66g,则产品乙的产率为____________。
28、(14分)乙二酸俗称草酸(结构简式为HOOC—COOH,可简写为H2C2O4),它是一种重要的化工原料。(常温下0.01 ml/L的H2C2O4、KHC2O4、K2C2O4溶液的pH如表所示。)填空:
(1)写出H2C2O4的电离方程式________________。
(2)KHC2O4溶液显酸性的原因是_________________;向0.1 ml/L的草酸氢钾溶液里滴加NaOH溶液至中性,此时溶液里各粒子浓度关系正确的是______。
a.c(K+)=c(HC2O4-)+c(H2C2O4)+c(C2O42-) b.c(Na+)=c(H2C2O4)+c(C2O42-)
c.c(K+)+c(Na+)=c(HC2O4-)+c(C2O42-) d.c(K+)>c(Na+)
(3)H2C2O4与酸性高锰酸钾溶液反应,现象是有气泡(CO2)产生,紫色消失。写出反应的离子方程式____________________;又知该反应开始时速率较慢,随后大大加快,可能的原因是______________________。
29、(10分)工业生产中产生的SO2、NO直接排放将对大气造成严重污染。利用电化学原理吸收 SO2和NO,同时获得Na2S2O4和NH4NO3产品的工艺流程图如下(Ce为铈元素)。
请回答下列问题:
(1)装置 I 中生成 HSO3-的离子方程式为_______。
(2)含硫各微粒(H2SO3、HSO3-和 SO32-)存在于SO2与NaOH溶液反应后的溶液中,它们的物质的量分数ω与溶液pH的关系如图所示:
①下列说法正确的是_______(填标号)。
A. pH=7 时,溶液中 c( Na+)<c(HSO3-)+c(SO32-)
B. 由图中数据,可以估算出 H2SO3 的第二级电离平衡常数 K2≈10-7
C. 为获得尽可能纯的 NaHSO3,应将溶液的 pH 控制在 4~5 为宜
D. pH=9时溶液中 c(OH-)=c (H+)+c(HSO3-)+2c(H2SO3)
②向pH=5的NaHSO3溶液中滴加一定浓度的CaCl2溶液,溶液中出现浑浊,其pH降为 2,用化学平衡移动原理解释溶液pH降低的原因_______。
(3)装置Ⅱ中的反应在酸性条件下进行,写出NO被氧化为NO2-离子方程式_______。
(4)装置Ⅲ的作用之一是再生Ce4+,其原理如图所示。
图中A为电源的_______(填“正”或“负”)极。右侧反应室中发生的主要电极反应为_______。
(5)已知进入装置Ⅳ的溶液中NO2-的浓度为0.75ml/L,要使1m3该溶液中的NO2-完全转化为NH4NO3,需至少向装置Ⅳ中通入标准状况下的O2的体积为_______L
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、B
【解析】
A. 将SO2气体通入Na2SiO3溶液中生成胶状沉淀说明发生反应SO2+ Na2SiO3+H2O===H2SiO3↓+Na2SO3,根据强酸制弱酸原理可知酸性:H2SO3>H2SiO3,故A正确;
B. 淀粉遇碘变蓝,向某食盐溶液中滴加淀粉溶液颜色不变只能说明食盐中不含碘单质,不能证明不含碘酸钾,故B错误;
C. 两支试管中c(OH-)相同,且c(Ca2+)= c(Cu2+),但只生成氢氧化铜沉淀,说明氢氧化铜比氢氧化钙更容易沉淀,且二者为同类型沉淀,所以Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Ca(OH)2],故C正确;
D. 向CuSO4溶液中加入KI溶液,再加入苯,振荡、静置上层呈紫红色说明有碘单质生成,即铜离子将碘离子氧化,下层有白色沉淀生成说明不是氢氧化铜沉淀且无铜单质生成,说明发生反应2Cu2++4I-=2CuI↓+I2,故D正确;
故答案为B。
对于同种类型的沉淀(都是AB型或AB2型等),一般Ksp越小,溶解度越小,但若沉淀类型不同,不能根据Ksp判断溶解度的大小,比较Ksp的大小没有意义。
2、A
【解析】
A. 假设3g由CO2和SO2组成的混合气体中CO2的质量为xg,有CO2含有的质子的物质的量为,SO2含有的质子的物质的量为,电子的总物质的量为,因此3g由CO2和SO2组成的混合气体中含有的质子数为1.5NA,A项正确;
B. 由于SiO32-会水解,因此1L0.1ml•L-1 Na2SiO3溶液中含有的SiO32-数目小于0.1NA,B项错误;
C. 1ml过氧化氢分解转移的电子的物质的量为1ml,因此0.1mlH2O2分解产生O2时,转移的电子数为0.1NA,C项错误;
D. 聚乙烯中不存在碳碳双键,因此2.8g聚乙烯中含有的碳碳双键数目为0,D项错误。
故答案选A。
溶液中微粒数目确定需要注意以下几个问题:溶液的体积是否已知;溶质能否水解或电离;水本身是否存在指定的元素等。
3、C
【解析】
A.He原子序数为2,原子序数等于质子数,所以1mlHe含有2ml质子,质子数为2NA,A项正确;
B.10g 46%的乙醇水溶液含有乙醇4.6g,为0.1ml,0.1mlCH3CH2OH含有0.1ml氧原子,溶液中还含有54%的水,5.4g水,为0.3mlH2O,含有0.3mlO,所以溶液中含有的O原子共0.4ml,数目为0.4NA,B项正确;
C.CO32-+H2OHCO3-+OH-,可以知道1个CO32-水解会生成1个OH-和1个HCO3-,阴离子数目增加,大于NA,C项错误;
D.NO2、N2O4的最简式相同,可以以NO2的形式进行求解,23gNO2物质的量为0.5ml,N的化合价从NO3-中的+5降低到了+4,现生成0.5mlNO2,则共转移0.5ml电子,转移的电子数为0.5NA,D项正确;
本题答案选C。
4、D
【解析】
分析:在浓硫酸的作用下乙酸与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯,根据乙酸乙酯的性质、产品中含有的杂质,结合选项解答。
详解:A、反应物均是液体,且需要加热,因此试管口要高于试管底,A正确;
B、生成的乙酸乙酯中含有乙酸和乙醇,乙酸乙酯不溶于水,因此可以用饱和碳酸钠溶液吸收,注意导管口不能插入溶液中,以防止倒吸,B正确;
C、乙酸乙酯不溶于水,分液即可实现分离,C正确;
D、乙酸乙酯是不溶于水的有机物,不能通过蒸发实现分离,D错误。
答案选D。
点睛:掌握乙酸乙酯的制备原理是解答的关键,难点是装置的作用分析,注意从乙酸乙酯的性质(包括物理性质和化学性质)特点的角度去解答和判断。
5、D
【解析】
A.硅胶具有吸水性,而且无毒,能用作食品、药品干燥剂,故A正确;
B.氢氧化铝具有弱碱性,能与盐酸发生中和反应,可用作胃酸中和剂,故B正确;
C.次氯酸钠具有强氧化性,可用作织物的漂白剂,C正确;
D.葡萄糖具有还原性,能够发生银镜反应,可用于工业制镜,故D错误;
故答案为D。
6、A
【解析】
某烷烃相对分子质量为86,则该烷烃中含有碳原子数目为:N==6,为己烷;
3个-CH3、2个-CH2-和1个,则该己烷分子中只能含有1个支链甲基,不会含有乙基,其主链含有5个C,满足条件的己烷的结构简式为:①CH3CH(CH3)CH2CH2CH3,②CH3CH2CH(CH3)CH2CH3,其中①分子中含有5种位置不同的H,即含有一氯代物的数目为5;②分子中含有4种位置不同的H,则其一氯代物有4种,所以该结构的烃的一氯取代物最多可能有:5+4=9种。
故选A.。
烃的等效氢原子有几种,该烃的一元取代物的数目就有几种;在推断烃的二元取代产物数目时,可以采用一定一动法,即先固定一个原子,移动另一个原子,推算出可能的取代产物数目,然后再变化第一个原子的位置,移动另一个原子进行推断,直到推断出全部取代产物的数目,在书写过程中,要特别注意防止重复和遗漏。
7、A
【解析】
A.发生Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O,由反应可知,生成1ml气体转移1ml电子,则转移电子约为6.02×1023个,A正确;
B.Ag+、Cl-结合生成沉淀,且乙醛易被ClO-氧化,不能共存,B错误;
C. NaClO为强碱弱酸盐,水解呈碱性,NaCl为中性,溶液中不存在大量的氢离子,离子方程式为2Fe2++2ClO-+2H2O=Fe3++Fe(OH)3↓+HClO+Cl-,C错误;
D.ClO-的水解使溶液显碱性,使pH试纸显蓝色,但ClO-具有强的氧化性,又会使变色的试纸氧化为无色,因此不能用pH测定该溶液的的pH,D错误;
故合理选项是A。
8、B
【解析】
①甲物质中含有碳碳双键,能发生加聚反应,不能发生缩聚反应,①错误;
②乙中苯环和碳碳双键能和氢气发生加成反应,1ml乙物质最多能与4mlH2发生加成反应,②正确;
③丙中-OH能和Na反应,且-OH与Na以1:1反应,1ml丙物质可与2ml钠完全反应,生成1ml氢气,温度和压强未知,因此不能确定气体摩尔体积,也就无法计算氢气体积,③错误;
④含有碳碳双键的有机物和醇都能被酸性高锰酸钾溶液氧化,因此这三种物质都能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,④正确;
综上所述可知正确的说法为②④,故合理选项是B。
9、A
【解析】
根据分析A相对原子质量为28的两种或三种元素组成化合物,容易想到一氧化碳和乙烯,而B分子有18个电子的化合物,容易想到氯化氢、硫化氢、磷化氢、硅烷、乙烷、甲醇等,但要根据图中信息要发生反应容易想到A为乙烯,B为氯化氢,C为氯乙烷,D为水,E为甲醇,从而X、Y、Z、W分别为H、C、O、Cl。
【详解】
A选项,C、H组成化合物为烃,当是固态烃的时候,沸点可能比H、O组成化合物的沸点高,故A错误;
B选项,C的最高价氧化物的水化物是碳酸,它为弱酸,故B正确;
C选项,Y、Z组成的分子二氧化碳为非极性分子,故C正确;
D选项,同周期从左到右半径逐渐减小,因此Cl是第三周期中原子半径最小的元素,故D正确。
综上所述,答案为A。
10、B
【解析】
Na、Cu、Si、H、C、N等元素单质中,Na、Cu为金属晶体,均是热和电的良导体,C、Si的单质为原子晶体,且C单质的熔沸点大于Si原子晶体的熔点,H、N对应的单质为分子晶体,其中氢气的熔点最低,由图熔点的高低顺序可知a为H,b为N,c为Na,d为Cu,e为Si,f为C。
【详解】
A选项,e为Si,f为C,对应的单质为原子晶体,存在共价键,熔化时破坏共价键,故A正确;
B选项,d为Cu,铜单质对应元素原子的电子排布式:1s22s22p63s23p23d104s1,故B错误;
C选项,b为N,N元素形成的气态氢化物氨气,易与水分子之间形成氢键,故C正确;
D选项,单质a、b、f对应的元素以原子个数比1:1:1形成的分子为HCN,结构式为H−C≡N,分子中含2个σ键,2个π键,故D正确;
综上所述,答案为B。
11、A
【解析】
A.H2O2溶液中没有加FeCl3溶液前几乎无气泡产生,加入后产生大量气泡,说明FeCl3对 H2O2的分解起催化作用,A正确;
B.醛基、碳碳双键都可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,因此不能根据溶液的紫红色褪去来确定丙烯醛中含有碳碳双键,B错误;
C. 向某溶液中滴加稀H2SO4溶液,产生有刺激性气味的气体,原溶液可能含有SO32-,也可能含有HSO3-或S2O32-等离子,C错误;
D.若溶液中含有NH4+,由于溶液稀,反应产生NH3·H2O,也不能放出氨气,因此不能看到湿润的红色石蕊试纸变为蓝色,D错误;
故合理选项是A。
12、A
【解析】
A. 液氯是液态的氯,和铁在常温下不反应,所以可以储存在钢瓶中,故A正确;
B. 海水制镁富集氯化镁,生产流程采用了向晒盐后的苦卤中加入石灰乳,而不是直接往海水中加入氢氧化钙溶液,故B错误;
C. 水垢的主要成分为碳酸钙和氢氧化镁,硫酸与碳酸钙反应生成微溶的硫酸钙,不容易去除,所以应该用盐酸清洗锅炉后的水垢,故C错误;
D. 生产水泥的原料为石灰石、黏土,故D错误。
故选A。
13、D
【解析】
未加NaOH溶液时,HA的AG=12,则c(H+)•c(OH-)=10-14,=10-12,则c(H+)=0.1ml/L=c(HA),HA是强酸;
未加NaOH溶液时,HB的AG=9,则c(H+)•c(OH-)=10-14,=10-9,则c(H+)=10-2.5ml/L<0.1ml/L,则HB是弱酸;
【详解】
A.P点AG=0时,c(H+)=c(OH-),混合溶液呈中性,HA是强酸,酸碱的物质的量相等,酸碱的物质的量浓度相等,则酸碱体积相等,所以加入NaOH溶液的体积为20.00mL,故A正确;
B.HB的电离程度较小,则溶液中c(B-)≈c(H+)=10-2.5ml/L,c(HB)≈0.1ml/L,Ka(HB)===10-4,故B正确;
C.酸或碱抑制水电离,弱离子促进水电离,且酸中c(H+)越大其抑制水电离程度越大,M、P点溶液都呈中性,则M、P点不影响水的电离,N点NaB浓度较大,促进水电离,所以水的电离程度:N>M=P,故C正确;
D.M、P点的AG都为0,都存在c(H+)=c(OH-),混合溶液呈中性,加入的NaOH越多,c(Na+)越大,溶液中存在电荷守恒,则存在P点c(A-)=c(Na+)、M点c(Na+)=c(B-),但是c(Na+):M<P点,则c(A-)>c(B-),故D错误;
答案选D。
本题考查酸碱混合溶液定性判断,明确混合溶液中溶质及其性质、酸的酸性强弱是解本题关键,注意B中微粒浓度的近似处理方法。
14、D
【解析】
放电时,消耗H+,溶液pH升高,由此分析解答。
【详解】
A. 正极反应是还原反应,由电池总反应可知放电时的正极反应为VO2++2H++e-═VO2++H2O,故A错误;
B.充电时,阴极反应为还原反应,故为V3+得电子生成V2+的反应,故B错误;
C.电子只能在导线中进行移动,在电解质溶液中是靠阴阳离子定向移动来形成闭合回路,故C错误;
D.该电池的储能容量,可以通过增大电解液存储罐的容积并增加电解液的体积来实现,正确;
故答案为D。
本题综合考查原电池知识,侧重于学生的分析能力的考查,为高考常见题型和高频考点,注意把握原电池的工作原理,答题时注意体会电极方程式的书写方法,难度不大。
15、B
【解析】
已知甲是常见温室效应气体,X、W为同一主族元素,X、W形成的最高价氧化物分别为甲、丙,则X为C元素、W为Si元素,甲为二氧化碳,丙为二氧化硅,x、w分别为X、W的单质,在高温条件下x碳单质与二氧化硅反应生成w为硅,丁为一氧化碳;y2为氧气,碳与氧气点燃反应生成甲为二氧化碳,则Y为O元素,Z为金属元素,z金属单质能与二氧化碳反应生成碳单质与金属氧化物,则Z为Mg元素,综上所述,X为C元素、Y为O元素、Z为Mg元素、W为Si元素,据此解答。
【详解】
由以上分析可知,X为C元素、Y为O元素、Z为Mg元素、W为Si元素,
A. 反应①二氧化碳与镁反应、②碳与氧气反应、③碳与二氧化硅反应都属于氧化还原反应,A项正确;
B. 同周期元素原子半径从左到右依次减小,同主族元素原子半径从上而下以此增大,故C、O、Mg、Si四种元素中,Mg的原子半径最大,B项错误;
C. 丙为二氧化硅,在信息工业中,二氧化硅常作光导纤维材料,C项正确;
D. 在高温条件下,碳与二氧化碳反应生成一氧化碳,D项正确;
答案选B。
16、A
【解析】
分子式为C5H10O2且能与NaHCO3溶液反应,则该有机物中含有-COOH,所以为饱和一元羧酸,烷基为-C4H9,-C4H9异构体有:-CH2CH2CH2CH3,-CH(CH3)CH2CH3,-CH2CH(CH3)CH3,-C(CH3)3,故符合条件的有机物的异构体数目为4种。
答案选A。
17、A
【解析】
苹果汁中含有丰富的铁元素,淡绿色为亚铁离子的颜色,棕黄色为三价铁离子的颜色,因此苹果汁在空气中颜色由淡绿色变为棕黄色,为Fe2+变成Fe3+,故选A。
18、A
【解析】
A项,饱和Na2CO3溶液与CaSO4发生复分解反应生成更难溶于水的CaCO3;
B项,电荷不守恒,得失电子不守恒;
C项,在碱性溶液中不可能生成H+;
D项,电解饱和食盐水生成NaOH、H2和Cl2。
【详解】
A项,饱和Na2CO3溶液与CaSO4发生复分解反应生成更难溶于水的CaCO3,反应的离子方程式为CO32-+CaSO4CaCO3+SO42-,A项正确;
B项,电荷不守恒,得失电子不守恒,正确的离子方程式为5I-+IO3-+6H+=3I2+3H2O,B项错误;
C项,在碱性溶液中不可能生成H+,正确的离子方程式为3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-=3Cl-+2FeO42-+5H2O,C项错误;
D项,电解饱和食盐水生成NaOH、H2和Cl2,电解饱和食盐水的离子方程式为2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-,D项错误;答案选A。
本题考查离子方程式正误的判断。判断离子方程式是否正确可从以下几个方面进行:①从反应原理进行判断,如反应是否能发生、反应是否生成所给产物(题中D项)等;②从物质存在形态进行判断,如拆分是否正确、是否正确表示了难溶物和气体等;③从守恒角度进行判断,如原子守恒、电荷守恒、氧化还原反应中的电子守恒等(题中B项);④从反应的条件进行判断(题中C项);⑤从反应物的组成以及反应物之间的配比进行判断。
19、A
【解析】
由原电池示意图可知,正极上发生还原反应,电解方程式为Fe[Fe(CN)6]+2Na+-2e-=Na2Fe[Fe(CN)6],负极发生氧化反应,电解方程式为2Mg+2Cl--4e-=[Mg2Cl2]2+,充电时,原电池的负极连接电源的负极,电极反应和放电时的相反,以此解答该题。
【详解】
A.放电时,电势较低的电极为负极,负极失去电子,发生氧化反应,电极反应式为2Mg+2Cl--4e-=[Mg2Cl2]2+,A错误;
B.负极上Mg失电子发生氧化反应:2Mg+2Cl--4e-=[Mg2Cl2]2+,外电路中通过0.2 ml电子的电量时,负极质量变化为减少的金属镁0.1 ml,即质量变化2.4 g,B正确;
C.充电时,原电池的正极连接电源的正极,发生氧化反应,M箔接电源的正极,C正确;
D.放电时,阳离子Na+向负电荷较多的正极移动,所以放电时,Na+从右室移向左室,D正确;
故合理选项是A。
本题考查原电池与电解池的知识,原电池的负极、电解池的阳极发生氧化反应;原电池的正极和电解池的阴极上发生还原反应,注意把握原电池、电解池的工作原理,根据电池总反应书写电极反应式,侧重考查学生的分析能力。
20、B
【解析】
A. 湿润的淀粉KI试纸只能检验氯气,不能检验HCl,检验HCl应先分离,再检验,A项错误;
B. NO2能氧化碘化钾,NO2与水反应生成NO和硝酸,可用水除杂,B项正确;
C.CO2和HCl都与饱和碳酸钠溶液反应,应用饱和碳酸氢钠溶液,C项错误;
D.NaHCO3和Na2CO3都与Ca(OH)2溶液反应生成沉淀,不能用来检验,D项错误;
答案选B。
21、B
【解析】
A.由图可知,Fe+先转化为FeO+,FeO+后续又转化为Fe+,反应前后Fe+未发生变化,因此Fe+是催化剂,FeO+是中间产物,A不符合题意;
B.由图可知,反应①的能垒高于反应②,因此反应①的速率较慢,总反应速率由反应①的速率决定,B符合题意;
C.由图可知,反应物的总能量高于生成物总能量,该反应正向为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,总反应的平衡常数K减小,C不符合题意;
D.由图可知,总反应方程式为:N2O+COCO2+N2,N元素化合价从+1价降低至0价,当有14g N2生成时,即生成0.5mlN2,转移电子的物质的量为0.5ml×2=1ml,D不符合题意;
答案为:B。
22、B
【解析】
A. 聚合硫酸铁[Fe2(OH)x(SO4)y]n能做新型絮凝剂,是因为其能水解生成氢氧化铁胶体,能吸附水中悬浮的固体杂质而净水,但是不能杀灭水中病菌,A项错误;
B. 柳絮的主要成分是纤维素,属于多糖,B项正确;
C. 火药是由硫磺、硝石(硝酸钾)、木炭混合而成,则“凡火药,硫为纯阳”中硫为硫磺,C项错误;
D. 光导纤维的主要成分为二氧化硅,不是有机高分子材料,D项错误;
答案选B。
二、非选择题(共84分)
23、O2 (酚)羟基、酯基 取代反应(或酯化反应) 咖啡酸乙酯 +5NaOH+2NaCl+3H2O 9 CH2=CH2 CH3CHO CH3CH=CHCHO CH3CH=CHCOOH
【解析】
根据流程图中有机物的结构式、分子式及反应条件分析各步反应的反应类型及产物;根据已知条件分析同分异构体的种类;根据题干信息设计有机物合成路线。由C的结构简式、反应信息知,A、B中均含有醛基,再结合乙烯与A的转化关系知,A是乙醛,B是,由C转化为D的反应条件知,D为,由E的分子式、F的结构式及反应条件知,E为,由E、F之间的关系知Y是乙醇,由酯的命名方法知F的名称为咖啡酸乙酯;
【详解】
由C的结构简式、反应信息知,A、B中均含有醛基,再结合乙烯与A的转化关系知,A是乙醛,B是,由C转化为D的反应条件知,D为,由E的分子式、F的结构式及反应条件知,E为,由E、F之间的关系知Y是乙醇,由酯的命名方法知F的名称为咖啡酸乙酯;
(1)乙烯生成乙醛,则X是O2;F中含氧官能团的名称为羟基、酯基;
(2)E→F的反应类型为酯化反应或取代反应;B的结构简式为;F的名称是咖啡酸乙酯;
(3)D为,与NaOH溶液反应的化学方程式:;
(4)由②得出分子中含有苯环且苯环上含有酚羟基;由①及分子中氧原子数目知分子中含有一个-CHO、一个HCOO-,苯环上有2个官能团一定有-OH,还含有-CH2CH(CHO)OOCH或-CH(CHO)CH2OOCH或-CH(OOCH)CH2CHO,苯环上有3种不同的位置关系,故共有9种同分异构体;
(5)乙烯先被氧化成乙醛,乙醛再转化为2-丁烯醛,最后氧化为目标产物: CH2=CH2 CH3CHO CH3CH=CHCHO CH3CH=CHCOOH。
本题难点是问题(4),应根据题中信息进行分析,遇FeCl3溶液发生显色反应,说明G中含有苯环和酚羟基,能发生水解反应,说明含有酯基,能发生银镜反应,说明含有醛基,1ml该物质最多还原出4mlAg,说明酯基为HCOO-,分子不含有甲基,且苯环上有2个取代基,取代基的位置为邻间对三种,然后根据官能团位置异构进行分析。
24、4 3-甲基丁酸 羟基 加成反应或还原反应 13 、 AD
【解析】
分析:在合成路线中,C+F→G为酯化反应,由F和G的结构可推知C为:,结合已知①,可推知B为:,由F的结构和E→F的转化条件,可推知E的结构简式为:,再结合已知②,可推知D为:。
详解:(1)分子中有4种等效氢,故其核磁共振氢谱图中有4组吸收峰,的名称为3-甲基丁酸,因此,本题正确答案为:. 4 ;3-甲基丁酸;
(2)中含氧官能团的名称为羟基,根据已知②可写出D→E的化学方程式为。
(3)E-F为苯环加氢的反应,其反应类型为加成反应或还原反应。故答案为加成反应或还原反应;
(4)的同分异构体中,结构中有醚键且苯环上只有一个取代基结构:分两步分析,首先从分子组成中去掉-O-,剩下苯环上只有一个取代基结构为:,由于丁基有4种,所以也有4种,、、、,第二步,将-O-插入C-C之间形成醚分别有4种、4种、3种和2种,共有13种,其中甲基数目最多的同分异构体的结构简式为、。
所以,本题答案为:13 ;、;
(5)A.由结构简式知G的分子式为C15H28O2,故A正确; B.1mlG水解能消耗1ml NaOH,故B错误;C.G中六元碳环上的C原子为饱和碳原子,不在同一平面上,故至少有8个C原子共平面是错误的;D.合成路线中生成G的反应为酯化反应,也属于取代反应,故D正确;所以,本题答案为: AD
(6)以1-丁醇为原料制备正戊酸( CH3CH2CH2CH2COOH),属于增长碳链的合成,结合题干中A→B→C的转化过程可知,1-丁醇先消去生成1-丁烯,再和CO/H2反应生成戊醛,最后氧化生成正戊酸,合成路线为:
25、干燥管 先变红后褪色 cdb 通入的HCl的量不足 2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl+SO42-+2H+ 硫酸 醇洗有利于加快去除CuCl表面水分防止其水解氧化 ×100% 2S2O42-+3O2+4OH-= 4SO42-+2H2O NaOH溶液 CuCl的盐酸溶液
【解析】
CuCl2·2H2O晶体在氯化氢气流中加热失水得到CuCl2,温度高于300℃分解生成CuCl和Cl2;向硫酸铜溶液中加入一定量NaCl和Na2SO3发生氧化还原反应生成CuCl,得到的CuCl经硫酸酸洗,水洗后再用乙醇洗涤,可快速除去固体表面的水分,防止水解、氧化;氯化亚铜与氯化铁发生Fe3++CuCl═Fe2++Cu2++Cl-,加入K2Cr2O7溶液,发生6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O,结合关系式解答该题;保险粉和KOH的混合溶液吸收O2,发生氧化还原反应;CuCl易被氧化,因此吸收CO前,要先吸收O2;NaOH溶液能吸收CO2,则吸收O2前,要先吸收CO2;N2的体积可用排水法测定,据此解答。
【详解】
(1)根据仪器X的构造,其名称是干燥管;由制备CuCl的原理可知,反应生成了Cl2,故B中湿润的石蕊试纸试纸先变红后褪色,
故答案为干燥管;先变红后褪色;
(2)实验时检查装置的气密性后加入药品后,要先在气体入口处通入干燥HCl,再点燃酒精灯,加热,实验结束时要先熄灭酒精灯,冷却,再停止通入HCl,然后通入,所以操作的先后顺序是cdb,
故答案为cdb;
(3)根据以上分析,若实验中通入的HCl的量不足,则氯化铜晶体加热时发生水解,最后生成少量CuO,
故答案为通入的HCl的量不足;
(4) 向硫酸铜溶液中加入一定量NaCl和Na2SO3发生氧化还原反应生成CuCl,离子方程式为2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl+SO42-+2H+;
由制备反应可知,有硫酸钠生成,则应加入硫酸,为防止CuCl溶解,不能加入硝酸等氧化性酸,也不能加入盐酸,防止引入新杂质;
因乙醇沸点低,易挥发,则用乙醇洗涤,可快速除去固体表面的水分,防止水解、氧化;
故答案为2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl+SO42-+2H+;硫酸;醇洗有利于加快去除CuCl表面水分防止其水解氧化;
(5)氯化亚铜与氯化铁发生Fe3++CuCl═Fe2++Cu2++Cl-,加入K2Cr2O7溶液,发生6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O,
反应的关系式为6CuCl~6Fe2+~Cr2O72-,
6 1
n ab×10-3ml
n=6ab×10-3ml,
m(CuCl)=99.5g/ml×6ab×10-3ml=0.597abg,
则样品中CuCl的质量分数为 ×100%,
故答案为 ×100%;
(6) ①保险粉和KOH的混合溶液吸收O2,发生氧化还原反应:2S2O42-+3O2+4OH-= 4SO42-+2H2O,
②CuCl易被氧化,因此吸收CO前,要先吸收O2;NaOH溶液能吸收CO2,则吸收O2前,要先吸收CO2;故吸收顺序为CO2、O2、CO,N2的体积可用排水法测定。故D用来吸收CO2,试剂为NaOH溶液。F用来吸收CO,试剂为CuCl的盐酸溶液。
故答案为2S2O42-+3O2+4OH-= 4SO42-+2H2O;NaOH溶液;CuCl的盐酸溶液。
本题侧重于分析能力、实验能力和计算能力的考查,注意把握物质的性质以及反应流程,注意(5)中利用关系式的计算。
26、关闭活塞a和分液漏斗活塞,向分液漏斗中加水,打开分液漏斗活塞,水滴入圆底烧瓶一会儿后不再滴入,则装置气密性良好 利用生成的CO2将整个装置内的空气赶尽,避免NO和O2反应生成NO2对气体产物的观察产生干扰 3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2 +2NO↑+4H2O 检验有无NO2产生,若有NO2,则NO2与水反应生成硝酸,硝酸将Fe2+氧化为Fe3+,Fe3+与SCN—反应溶液呈血红色,若无二氧化氮则无血红色 2NO +O2 +2NaOH=NaNO2 +NaNO3 +H2O 称取样品 在上层清液中继续滴加氯化钡溶液,观察有无沉淀生成 -1.5%(-1.48%)
【解析】
(1)检查装置气密性的基本思路是使装置内外压强不等,观察气泡或液面变化。常用方法有:微热法、液差法、滴液法和抽气(吹气)法。本题选用滴液法的操作为:关闭活塞a和分液漏斗活塞,向分液漏斗中加水,打开分液漏斗活塞,水滴入圆底烧瓶一会儿后不再滴入,则装置气密性良好;
(2)实验开始时先将Y型试管向盛有碳酸钙的支管倾斜,缓慢滴入稀硝酸,碳酸钙和稀硝酸生成CO2,将整个装置的空气赶尽,避免NO和O2反应生成NO2对气体产物的观察产生干扰;常温下,铜片和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,化学方程式为:3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;故答案为:利用生成的CO2将整个装置内的空气赶尽,避免NO和O2反应生成NO2对气体产物的观察产生干扰;3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
(3)本实验生成的气体中,若有NO2,NO2溶于水生成硝酸,会将Fe2+氧化成Fe3+,B瓶溶液会出现血色,若无NO2,则无血色;常用碱液吸收NO尾气,反应方程式为:2NO +O2 +2NaOH=NaNO2 +NaNO3 +H2O。答案为:检验有无NO2产生,若有NO2,则NO2与水反应生成硝酸,硝酸将Fe2+氧化为Fe3+,Fe3+与SCN—反应溶液呈血红色,若无二氧化氮则无血红色;2NO +O2 +2NaOH=NaNO2 +NaNO3 +H2O。
(4)测量固体的含量,要先称量一定质量的固体,经溶解、沉淀、过滤、洗涤、干燥、称量等操作。检验沉淀是否沉淀完全,是检验其清液中是否还有未沉淀的SO42-,可通过向上层清液中继续滴加氯化钡溶液,若有沉淀说明没有沉淀完全。故答案为:称取样品;在上层清液中继续滴加氯化钡溶液,观察有无沉淀生成。
(5)相对误差=,故答案为:-1.5%(-1.48%)。
27、分液漏斗、烧杯 上口倒出 除去乙醚层中含有的苯甲醛 防止暴沸 D 重结晶 60%
【解析】
(1)根据仪器名称写出相应的仪器名称;分液时,分液漏斗下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出;
(2)饱和亚硫酸氢钠溶液洗涤目的是洗去乙醚层中含有的苯甲醛;
(3)根据碎瓷片的作用及苯甲酸沸点分析;
(4)重结晶是将晶体溶于溶剂或熔融以后,又重新从溶液或熔体中结晶的过程;
(5)根据产率=进行计算。
【详解】
(1)萃取分液用到的玻璃实验仪器名称是分液漏斗、烧杯;乙醚密度小于水,在上层,分液时,乙醚层应从上口倒出;
(2)醛类可以跟亚硫酸氢钠饱和溶液发生加成反应,实验步骤中的饱和亚硫酸氢钠溶液洗涤目的是洗去乙醚层中含有的苯甲醛,饱和碳酸钠溶液除去残留的亚硫酸氢钠;根据题给信息可知,二者发生加成反应,化学方程式为:;
(3)蒸馏获得产品甲时加入碎瓷片的目的为防止暴沸,蒸馏时得到产品甲为苯甲酸,应控制温度在249℃左右;
答案选D;
(4)提纯粗产品乙获得产品乙的纯化方法名称为重结晶;
(5)称取10.60g的苯甲醛进行实验,理论上得到苯甲酸的质量为,最终制取产品乙的质量为3.66g,则产品乙的产率为。
本题考查了物质制取过程中反应条件的选择、混合物的分离方法、物质转化率的检验方法的知识,题目难度中等,注意掌握化学实验基本操作方法及其综合应用,试题有利于培养学生的分析、理解能力及化学实验能力。
28、H2C2O4H++HC2O4-、HC2O4-H++C2O42- HC2O4-的电离程度大于水解程度 ad 5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O 反应生成的Mn2+对该反应具有催化作用
【解析】
(1)常温下0.01 ml/L的H2C2O4溶液的pH为2.1,KHC2O4的pH为3.1,说明草酸是二元弱酸;
(2)HC2O4-既能够电离也能够水解,KHC2O4溶液显酸性,说明HC2O4-的电离程度大于水解程度;
a.根据物料守恒判断;
b.根据电荷守恒判断;
c.根据物料守恒、电荷守恒判断;
d.若恰好反应,c(K+)=c(Na+),此时溶液呈碱性,故加入的氢氧化钠的物质的量略少些;
(3)草酸和高锰酸钾溶液反应在酸性溶液中发生氧化还原反应,草酸被氧化为二氧化碳,高锰酸钾被还原为锰离子;反应开始时速率较慢,随后大大加快,说明生成的Mn2+对该反应具有催化作用。
【详解】
(1)二元弱酸分步电离,草酸电离方程式为:H2C2O4H++HC2O4-、HC2O4-H++C2O42-;
(2)HC2O4-既能够电离也能够水解,KHC2O4溶液显酸性,说明HC2O4-的电离程度大于水解程度。
a. 碳元素在溶液中存在形式有:HC2O4-、H2C2O4、C2O42-,根据物料守恒有c(K+)=c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-),A正确;
b. 根据电荷守恒有:c(K+)+c(Na+)+c(H+)=c(HC2O4-)+2c(C2O42-)+c(OH-),溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),故c(K+)+c(Na+)=c(HC2O4-)+2c(C2O42-),B错误;
c. 由物料守恒可得c(K+)=c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)、根据电荷守恒可得:c(K+)+ c(Na+)=c(HC2O4-)+2c(C2O42-)可知,c(Na+)=c(C2O42-)-c(H2C2O4),C错误;
d. 若恰好反应,c(K+)=c(Na+),此时得到的盐是强碱弱酸盐,水溶液呈碱性,故若溶液显中性,则加入的氢氧化钠的物质的量略少些,所以c(K+)>c(Na+),D正确;
故合理选项是ad;
(3)草酸和高锰酸钾溶液反应在酸性溶液中发生氧化还原反应,草酸被氧化为CO2,高锰酸钾被还原为Mn2+,根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒,可得反应的离子方程式为:5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,反应开始时速率较慢,随后大大加快,说明反应生成的Mn2+对该反应具有催化作用。
本题考查弱电解质的电离平衡及其应用,涉及草酸的电离方程式书写、电解质溶液中的电荷守恒和物料守恒、草酸的还原性以及影响化学反应速率的因素的探究,试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力。
29、SO2+OH-=HSO3-BCDHSO3-在溶液中存在电离平衡:HSO3-SO32-+H+,加入CaCl2溶液后,Ca2+与SO32-结合形成CaSO3白色沉淀,消耗溶液中SO32-,使电离平衡正向移动,使溶液中c(H+)增大NO+H2O+Ce4+=Ce3++NO2-+2H+正2HSO3-+2H++2e-=S2O42-+2H2O8400
【解析】
装置Ⅰ中酸性氧化物SO2和强碱氢氧化钠之间发生反应产生HSO3-,NO和氢氧化钠之间不会反应;装置Ⅱ中NO在酸性条件下,NO和Ce4+之间会发生氧化还原反应产生NO2-、NO3-;装置Ⅲ中,在电解槽的阳极2Ce3+-2e-=2Ce4+,阴极电极反应式为:2HSO3-+2H++2e-=S2O42-+2H2O;装置Ⅳ中通入氨气、氧气,NO2-与氨气、氧气反应产生NH4NO2。然后结合化学反应原理逐一分析解答。
【详解】
(1)装置Ⅰ中二氧化硫是酸性氧化物,能和强碱氢氧化钠发生反应产生NaHSO3,反应的离子方程式为:SO2+OH-=HSO3-,
(2)①A.pH=7时,溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),溶液中存在电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(HSO3-)+2c(SO32-)+c(OH-),故溶液中c(Na+)=c(HSO3-)+2c(SO32-),所以c(Na+)>c(HSO3-)+c(SO32-),A错误;
B.HSO3-在溶液中存在电离平衡:HSO3-SO32-+H+,由图中数据,pH=7时,c(HSO3-)=c(SO32-),由Ka的表达式可知,H2SO3的第二级电离平衡常数K2≈c(H+)=10-7,B正确;
C.溶液的pH控制在4~5时,c(HSO3-)最大,则为获得尽可能纯的NaHSO3,可将溶液的pH控制在4~5左右,C正确;
D.由图可知,pH=9时溶液为亚硫酸钠溶液,根据质子守恒可得:c(OH-)=c (H+)+c(HSO3-)+2c(H2SO3),D正确;
故合理选项是BCD;
②NaHSO3溶液pH=5,说明HSO3-电离程度大于其水解程度,HSO3-在溶液中存在电离平衡:HSO3-SO32-+H+,向该溶液中滴加一定浓度的CaCl2溶液,Ca2+与SO32-结合形成CaSO3白色沉淀,消耗溶液中SO32-,电离平衡正向移动,使溶液中c(H+)增大,最终导致溶液的pH由5降为2;
(3)在装置Ⅱ中NO在酸性条件下,NO和Ce4+之间会发生氧化还原反应:NO+H2O+Ce4+=Ce3++NO2-+2H+,NO+2H2O+3Ce4+=3Ce3++NO3-+4H+,反应产生NO2-的离子方程式为:NO+H2O+Ce4+=Ce3++NO2-+2H+;
(4)由装置图可知:在左侧Ce3+失去电子变为Ce4+,所以左侧电极为阳极,与电源A连接,A电极为电源的正极;右侧电极为阴极,与电源B电极连接,B电极为负极;在装置Ⅲ中,在电解槽的阳极发生反应:2Ce3+-2e-=2Ce4+,左侧正电荷数目增加,使溶液中H+不断通过质子交换膜由左侧进入右侧,在右侧的阴极发生的电极反应式为:2HSO3-+2H++2e-=S2O42-+2H2O;
(5)装置Ⅳ中通入氨气、氧气,发生反应2NO2-+O2+2H++2NH3=2NH4++2NO3-,NO2-的浓度为0.75ml/L,要使1m3该溶液中的NO2-完全转化为NH4NO3,n(NO2-)=cV=0.75ml/L×1000L=750ml,根据反应方程式中物质反应关系可知消耗氧气的物质的量n(O2)=n(NO2-)=375ml,则消耗氧气在标准状况下的体积V=375ml×22.4L/ml=8400L。
本题考查以工业生产中化学原理吸收SO2和NO的工艺为线索,考查氧化还原反应、离子反应、弱电解质的电离及盐的水解、物质的量的有关计算等知识。掌握反应原理是本题解答的关键,在比较离子浓度大小时,要结合图象中微粒种类、浓度大小和溶液pH关系分析判断。
选项
实验操作
现象
结论
A
将SO2气体通入Na2SiO3溶液中
产生胶状沉淀
酸性:H2SO3>H2SiO3
B
向某食盐溶液中滴加淀粉溶液
溶液颜色不变
该食盐中一定没有添加碘酸钾
C
向2支盛有5mL 0.1ml/LNaOH溶液的试管中分别加入2滴0.1ml/L CuCl2溶液和2滴0.1ml/L CaCl2溶液
一支试管中产生蓝色沉淀,另一支试管无明显现象
Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Ca(OH)2]
D
向CuSO4溶液中加入KI溶液,再加入苯,振荡、静置
上层呈紫红色,下层有白色沉淀生成
铜离子可以氧化碘离子,白色沉淀可能为CuI
选项
实验操作
实验现象
结论或解释
A
向H2O2溶液中滴加FeCl3溶液
产生大量气泡
FeCl3催化 H2O2的分解
B
将酸性KMnO4溶液滴入丙烯醛中
溶液的紫红色褪去
丙烯醛中含有碳碳双键
C
向某溶液中滴加稀H2SO4溶液
产生有刺激性气味的气味
原溶液中一定含有SO32-
D
向某溶液中滴加几滴NaOH稀溶液,用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口检验
试纸不变蓝
原溶液中一定不含有NH4+
选项
物质及其杂质
检验
除杂
A
Cl2(HCl)
湿润的淀粉KI试纸
饱和食盐水
B
NO(NO2)
观察颜色或湿润的淀粉KI试纸
水
C
CO2(HCl)
AgNO3溶液(含稀硝酸)
饱和Na2CO3溶液
D
NaHCO3溶液(Na2CO3)
Ca(OH)2溶液
过量CO2
名称
相对密度
熔点/℃
沸点/℃
溶解度
水
乙醚
苯甲醛
1.04
-26
179.6
微溶
易溶
苯甲酸
1.27
122.1
249
25℃微溶,95℃可溶
易溶
苯甲醇
1.04
-15.3
205.7
微溶
易溶
乙醚
0.71
-116.3
34.6
不溶
—
H2C2O4
KHC2O4
K2C2O4
pH
2.1
3.1
8.1
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