2026年河北省承德市高三压轴卷化学试卷(含答案解析)
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这是一份2026年河北省承德市高三压轴卷化学试卷(含答案解析),文件包含十年2016-2025高考数学真题分类汇编全国通用专题01集合与常用逻辑用语七大考点88题教师版docx、十年2016-2025高考数学真题分类汇编全国通用专题01集合与常用逻辑用语七大考点88题学生版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共51页, 欢迎下载使用。
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、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.足量Zn与一定量的浓硫酸反应产生22.4L气体时,转移的电子数为2NA
B.5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O反应中,生成28gN2时,转移的电子数目为4NA
C.过量的铁在1ml Cl2中然烧,最终转移电子数为2NA
D.由2H和18O所组成的水11 g,其中所含的中子数为4NA
2、某种新型热激活电池的结构如图所示,电极a的材料是氧化石墨烯(CP)和铂纳米粒子,电极b的材料是聚苯胺(PANI),电解质溶液中含有Fe3+和Fe2+。加热使电池工作时电极b发生的反应是PANI-2e-=PANIO(氧化态聚苯胺,绝缘体)+2H+,电池冷却时Fe2+在电极b表面与PANIO反应可使电池再生。下列说法不正确的是
A.电池工作时电极a为正极,且发生的反应是:Fe3++e-—Fe2+
B.电池工作时,若在电极b周围滴加几滴紫色石蕊试液,电极b周围慢慢变红
C.电池冷却时,若该装置正负极间接有电流表或检流计,指针会发生偏转
D.电池冷却过程中发生的反应是:2Fe2++PANIO+2H+=2Fe3++ PANI
3、国际计量大会第26 届会议新修订了阿伏加德罗常数(NA=6.02214076×1023 ml―1), 并将于2019 年 5月20 日正式生效。下列说法中正确的是
A.在 1 ml中,含有的中子数为 6 NA
B.将7.1 g C12溶于水制成饱和氯水,转移的电子数为 0.1 NA
C.标准状况下,11.2 L NO和11. 2 L O2混合后,气体的分子总数为 0.75 NA
D.某温度下,1L pH= 3的醋酸溶液稀释到10L 时,溶液中 H+的数目大于0.01 NA
4、下列关于有机物( )的说法错误的是
A.该分子中的5个碳原子可能共面
B.与该有机物含相同官能团的同分异构体只有3种
C.通过加成反应可分别制得烷烃、卤代烃
D.鉴别该有机物与戊烷可用酸性高锰酸钾溶液
5、下列反应不属于氧化还原反应的是( )
A.Cl2 + H2O = HCl + HClOB.Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
C.2NaHCO 3 Na2CO3 + H2O + CO2D.Cl2 + 2FeCl2 = 3FeCl3
6、室温下,对于0.10 ml•L﹣1的氨水,下列判断正确的是( )
A.溶液的pH=13
B.25℃与60℃时,氨水的pH相等
C.加水稀释后,溶液中c(NH4+)和c(OH﹣)都变大
D.用HCl溶液完全中和后,溶液显酸性
7、短周期主族元素X、Y、Z、W 的原子序数依次增大。X 原子的最外层电子数是K 层电子数的3倍;Z 的原子半径在短周期中最大;常温下,Z和W形成的化合物的水溶液pH > 7, 呈弱碱性。下列说法正确的是
A.X 与W 属于同主族元素
B.最高价氧化物的水化物酸性:W X > W
D.Z 和W的单质都能和水反应
8、中国科学家用蘸墨汁书写后的纸张作为空气电极,设计并组装了轻型、柔性、能折叠的可充电锂空气电池如下图1所示,电池的工作原理如下图2所示。下列有关说法正确的是
A.放电时,纸张中的纤维素作锂电池的正极
B.闭合开关K给锂电池充电,X为直流电源正极
C.放电时,Li+由正极经过有机电解质溶液移向负极
D.充电时,阳极的电极反应式为Li2O2-2e-=O2 +2Li+
9、下列实验能达到目的的是
A.AB.BC.CD.D
10、下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是
A.AB.BC.CD.D
11、25℃时,用0.1ml·L-1NaOH溶液滴定20mL0.1ml·L-1CH3COOH(Ka=1.75×10-5)溶液的过程中,消耗NaOH溶液的体积与溶液pH的关系如图所示。下列各项中粒子浓度关系正确的是
A.点①所示溶液中:2c(CH3COO-)-2c(CH3COOH)=c(H+)-c(OH-)
B.点②所示溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
C.点③所示溶液中:c(CH3COO-)-C(CH3COOH)=c(Na+)+2c(H+)-2c(OH-)
D.pH=12的溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
12、氮及其化合物的性质是了解工农业生产的重要基础。NA为阿伏伽德罗常数的值,下列有关说法错误的是
A.22.4 L(标准状况)15NH3含有的质子数为10 NA
B.密闭容器中,2 ml NO与1 ml O2充分反应,产物的分子数为2 NA
C.13.8 g NO2与足量水反应,转移的电子数为0.2 NA
D.常温下,1 L 0.1 ml·L1 NH4NO3溶液中含有的氮原子数为0.2 NA
13、X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前四周期元素,X、Z的周期序数=族序数,由这四种元素组成的单质或化合物存在如图所示的转化关系,其中甲、戊是两常见的金属单质,丁是非金属单质,其余为氧化物且丙为具有磁性的黑色晶体。下列说法正确的是
A.W的原子序数是Z的两倍,金属性强于Z
B.W元素在周期表中的位置是第四周期VIII族
C.丙属于两性氧化物
D.等物质的量的甲和戊完全溶于稀硝酸,消耗的HNO3的量一定相等
14、一场突如其来的“新冠疫情”让我们暂时不能正常开学。下列说法中正确的是
A.垃圾分类清运是防止二次污染的重要一环,废弃口罩属于可回收垃圾
B.为了防止感染“新冠病毒”,坚持每天使用无水酒精杀菌消毒
C.以纯净物聚丙烯为原料生产的熔喷布,在口罩材料中发挥着不可替代的作用
D.中国研制的新冠肺炎疫苗已进入临床试验阶段,抗病毒疫苗需要低温保存
15、下列解释事实的离子方程式正确的是( )
A.用稀硫酸除去硫酸钠溶液中少量的硫代硫酸钠:Na2S2O3+2H+=SO2↑+S↓+2Na++H2O
B.硝酸铁溶液中加入少量碘化氢:2Fe3++2I-=2Fe2++I2
C.向NaClO溶液中通入少量CO2制取次氯酸:ClO-+H2O+CO2=HClO+HCO3-
D.硫酸铝铵与氢氧化钡以1:2混合形成的溶液:Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-=BaSO4↓+AlO2-+2H2O
16、有关浓硫酸的性质或作用,叙述错误的是
A.浓硫酸的脱水性是化学性质
B.使铁、铝钝化表现了强氧化性
C.制备乙酸乙酯的反应中起催化吸水作用
D.与氯化钠固体共热制氯化氢气体时,表现强酸性
17、某小组利用如图装置研究电化学原理,下列说法错误的是( )
A.K 与a 连接,则铁电极会加速锈蚀,发生的电极反应为Fe-2e-→Fe2+
B.K 与a 连接,则该装置能将化学能转变为电能
C.K 与 b 连接,则该装置铁电极的电极反应 2H++2e-→H2↑
D.K 与b 连接,则铁电极被保护,该方法叫牺牲阳极的阴极保护法
18、常温下,向20 mL 0.1ml·L-1一元酸HA中滴加相同浓度的KOH溶液,溶液中由水电离的氢离子浓度随加入KOH溶液体积的变化如图所示。则下列说法错误的是
A.HA的电离常数约为10-5
B.b点溶液中存在:c(A-)=c(K+)
C.c点对应的KOH溶液的体积V=20 mL,c水(H+)约为7×10-6 ml·L-1
D.导电能力:c>a>b
19、从海带中提取碘的实验中,下列操作中未涉及的是
A.B.C.D.
20、分离混合物的方法错误的是
A.分离苯和硝基苯:蒸馏B.分离氯化钠与氯化铵固体:升华
C.分离水和溴乙烷:分液D.分离氯化钠和硝酸钾:结晶
21、某有机化工品R的结构简式如图所示。下列有关R的说法正确的是
A.R的分子式为C10H10O2
B.苯环上一氯代物有2种
C.R分子中所有原子可共平面
D.R能发生加成、氧化和水解反应
22、下列物质的用途不正确的是
A.AB.BC.CD.D
二、非选择题(共84分)
23、(14分)功能高分子是指具有某些特定功能的高分子材料。功能高分子 P 的合成路线如下:
(1)A 是甲苯,试剂 a 是______。反应③的反应类型为______反应。
(2)反应②中 C 的产率往往偏低,其原因可能是______。
(3)反应⑥的化学方程式为______。
(4)E 的分子式是 C6H10O2,其结构简式是______。
(5)吸水大王聚丙烯酸钠是一种新型功能高分子材料,是“尿不湿”的主要成分。工业上用丙烯(CH2=CH-CH3)为原料来制备聚丙烯酸钠,请把该合成路线补充完整(无机试剂任选)。_________
(合成路线常用的表达方式为:AB……目标产物)
CH2=CH-CH3CH2=CH-CH2Cl
24、(12分)利用木质纤维可合成药物中间体H,还能合成高分子化合物G,合成路线如下:
已知:
(1)A的化学名称是________________。
(2)B的结构简式是____________,由C生成D的反应类型为____________。
(3)化合物E的官能团为________________。
(4)F分子中处于同一平面的原子最多有________个。F生成G的化学反应方程式为________________。
(5)芳香化合物I为H的同分异构体,苯环上一氯代物有两种结构,1ml I发生水解反应消耗2ml NaOH,符合要求的同分异构体有________种,其中核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6∶3∶2∶1的I的结构简式为_____________________________。
(6)写出用为原料制备的合成路线(其他试剂任选)。________________。
25、(12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____。
26、(10分)实验室制备甲基丙烯酸甲酯的反应装置示意图和有关信息如下:
+CH3OH+H2O
已知甲基丙烯酸甲酯受热易聚合;甲基丙烯酸甲酯在盐溶液中溶解度较小;CaCl2可与醇结合形成复合物;
实验步骤:
①向100mL烧瓶中依次加入:15mL甲基丙烯酸、2粒沸石、10mL无水甲醇、适量的浓硫酸;
②在分水器中预先加入水,使水面略低于分水器的支管口,通入冷凝水,缓慢加热 烧瓶。在反应过程中,通过分水器下部的旋塞分出生成的水,保持分水器中水层液面的高度不变,使油层尽量回到圆底烧瓶中;
③当 ,停止加热;
④冷却后用试剂 X 洗涤烧瓶中的混合溶液并分离;
⑤取有机层混合液蒸馏,得到较纯净的甲基丙烯酸甲酯。请回答下列问题:
(1)A装置的名称是_____。
(2)请将步骤③填完整____。
(3)上述实验可能生成的副产物结构简式为_____(填两种)。
(4)下列说法正确的是______
A.在该实验中,浓硫酸是催化剂和脱水剂
B.酯化反应中若生成的酯的密度比水大,不能用分水器提高反应物的转化率
C.洗涤剂X是一组试剂,产物要依次用饱和Na2CO3、饱和CaCl2溶液洗涤
D.为了提高蒸馏速度,最后一步蒸馏可采用减压蒸馏;该步骤一定不能用常压蒸馏
(5)实验结束收集分水器分离出的水,并测得质量为2.70g,计算甲基丙烯酸甲酯的产率约为_____。实验中甲基丙烯酸甲酯的实际产率总是小于此计算值,其原因不可能是_____。
A.分水器收集的水里含甲基丙烯酸甲酯
B.实验条件下发生副反应
C.产品精制时收集部分低沸点物质
D.产品在洗涤、蒸发过程中有损失
27、(12分)醋酸亚铬水合物的化学式为[Cr(CH3COO)2]2·2H2O,该水合物通常为红棕色晶体,是一种常用的氧气吸收剂,不溶于水和乙醚(一种易挥发的有机溶剂),微溶于乙醇,易溶于盐酸,易被氧化。已知Cr3+水溶液呈绿色,Cr2+水溶液呈蓝色。实验室制备醋酸亚铬水合物的装置如下图所示。
(1)检查装置气密性后,向左侧三颈烧瓶中依次加入过量锌粒和适量CrCl3溶液,关闭K1打开K2,旋开a的旋塞,控制好滴速。a的名称是___________,此时左侧三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为_______、________。一段时间后,整个装置内充满氢气,将空气排出。当观察到左侧三颈烧瓶中溶液颜色由绿色完全转变为蓝色时,关闭K2,打开K1,将左侧三颈烧瓶内生成的CrCl2溶液压入右侧三颈烧瓶中,则右侧三颈烧瓶中发生反应的离子方程式为________________________________________。
(2)本实验中所有配制溶液的水均需煮沸,其原因是______________________。右侧的烧杯内盛有水,其中水的作用是_______________________________________________。
(3)当观察到右侧三颈烧瓶内出现大量红棕色晶体时,关闭a 的旋塞。将红棕色晶体快速过滤、水洗、乙醚洗、干燥,即得到[Cr(CH3COO)2]2·2H2O。其中用乙醚洗涤产物的目的是_______________________。
(4)称量得到的[Cr(CH3COO)2]2·2H2O晶体,质量为m g,,若所取用的CrCl3溶液中含溶质n g,则[Cr(CH3COO)2]2·2H2O(M1=376 )的产率是______%。
28、(14分)2019 年诺贝尔化学奖授予三位开发锂离子电池的科学家。TiS2、LiCO2 和 LiMnO2 等都是他们研究锂离子电池的载体。回答下列问题:
(1)基态 Ti 原子的价层电子排布图为____。
(2)在第四周期 d 区元素中,与 Ti 原子未成对电子数相同的元素名称________。
(3)金属钛的原子堆积方式如图所示,则金属钛晶胞俯视图为______。
(4)已知第三电离能数据:I3(Mn)=3246 kJ·ml-1,I3(Fe)=2957 kJ·ml-1。锰的第三电离能大于铁的第三电离能,其主要原因是______。
(5)据报道,在 MnO2 的催化下,甲醛可被氧化成 CO2,在处理含 HCHO 的废水或空气方面有广泛应用。HCHO中键角________CO2 中键角(填“大于”“小于”或“等于”)。
(6)C3+、C2+能与 NH3、H2O、SCN-等配体组成配合物。
①1 ml[ C(NH3)6]3+含______ml σ键。
②配位原子提供孤电子对与电负性有关,电负性越大,对孤电子对吸引力越大。SCN-的结构式为[S=C=N] -,SCN-与金属离子形成的配离子中配位原子是_______(填元素符号)。
(7)工业上,采用电解熔融氯化锂制备锂,钠还原 TiCl4(g)制备钛。已知:LiCl、TiCl4的熔点分别为 605℃、-24℃,它们的熔点相差很大,其主要原因是________。
(8)钛的化合物晶胞如图所示。
二氧化钛晶胞如图 1 所示,钛原子配位数为______。氮化钛的晶胞如图 2 所示, 图 3 是氮化钛的晶胞截面图(相邻原子两两相切)。已知:NA 是阿伏加德罗常数的值,氮化钛晶体密度为 d g·cm-3。氮化钛晶胞中 N 原子半径为________pm。
29、(10分)我国由海水提取的食盐(海盐)不足四成,大部分产自内陆盐湖(湖盐)和盐矿(矿盐)。
(1)由内陆盐湖水为原料进行晒盐,有“夏天采盐(食盐)、冬天捞硝(芒硝)”的说法,下列对其化学原理的描述正确的是___(选填编号)。
a.由夏到冬,芒硝的溶解度变小
b.由冬到夏,氯化钠的溶解度变小
c.夏天温度高,氯化钠易结晶析出
(2)芒硝型矿盐卤水中含有一定量Na2SO4和少量Ca2+、Mg2+、H2S等杂质,利用硫酸钙微溶于水的性质,用石灰-烟道气(CO2)法净化芒硝型矿盐卤水的流程如图:
脱硫工序中先吹空气,发生物理和化学变化:物理变化是氢硫酸有挥发性,部分被直接吹出,化学变化是___(用化学方程式表示)。再加入稍过量的FeCl3溶液除去残留的硫化氢。检验FeCl3已经过量的试剂是___(填写化学式)。
(3)加入Ca(OH)2能降低芒硝浓度并生成烧碱,同时除去Fe3+,另一目的是___。滤渣A的主要成分除了Fe(OH)3外,还有___(填写化学式)。
(4)如图所示是石灰-纯碱法净化芒硝型矿盐卤水的部分流程:加入纯碱的作用是___(选填编号)。
a.调节溶液的pH b.除去溶液中的Ca2+
c.除去溶液中的Mg2+ d.除去溶液中的SO42―
石灰-烟道气法与石灰-纯碱法相比较,石灰-烟道气法的优点是___。
(5)如图是离子交换膜法电解食盐水的示意图,离子交换膜只允许阳离子通过,上述精盐水需要进行二次精制后才能作为离子交换膜电解槽的原料。对盐水进行二次精制的目的是___(选填编号)。
a.进一步降低Ca2+、Mg2+的浓度,提高烧碱纯度
b.进一步降低SO42―的浓度,提高烧碱纯度
c.防止杂质离子与碱生成的沉淀堵塞离子交换膜
d.防止溶液酸性或碱性过强,腐蚀离子交换膜
盐水中硫酸根浓度过高会使生成的氯气中混有氧气,检验氯气中是否含有少量氧气的操作是___。
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、C
【解析】
A.未注明是在标准状况下生成的22.4L气体,故无法计算转移的电子数,A选项错误;
B.5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O反应中,铵根离子中被氧化的N元素化合价由-3价升高为N2中的0价,共失去15个电子,被还原的氮元素由硝酸根中+5价降低为氮气中的0价,共得到15个电子,则生成28g(即1ml)氮气,转移电子的物质的量为=3.75ml,个数为3.75NA,B选项错误;
C.过量的铁在1ml Cl2中然烧,Cl2被还原为Cl-,共转移2ml电子,数目为2NA,C选项正确;
D.由2H和18O所组成的水化学式为2H218O,一个2H218O含有1×2+10=12个中子,11g2H218O的物质的量为0.5ml,则含有的中子数为6NA,D选项错误;
答案选C。
2、C
【解析】
根据b上发生氧化反应可知b为负极,再由题中信息及原电池原理解答。
【详解】
A.根据b极电极反应判断电极a是正极,电极b是负极,电池工作时电极a上的反应是Fe3++e-=Fe2+,A正确;
B.电池工作时电极b发生的反应是PANI-2e- =PANIO(氧化态聚苯胺,绝缘体)+2H+,溶液显酸性,若在电极b周围滴加几滴紫色石蕊试液,电极b周围慢慢变红,B正确;
C.电池冷却时Fe2+是在电极b表面与PANIO反应使电池再生,因此冷却再生过程电极a上无电子得失,导线中没有电子通过,C错误;
D.电池冷却时Fe2+是在电极b表面与PANIO反应使电池再生,反应是2Fe2++ PANIO+2H+ =2Fe3++PANI,D正确;
答案选C。
挖掘所给反应里包含的信息,判断出正负极、氢离子浓度的变化,再联系原电池有关原理进行分析解答。
3、A
【解析】
A、中含有中子数是11-5=6,所以1 ml中含有的中子数为 6NA,故A正确;
B、将7.1 g C12溶于水制成饱和氯水,氯气没有完全与水反应,所以转移的电子数小于 0.1 NA,故B错误;
C、标准状况下,11.2 L NO和11. 2 L O2混合后,由于存在2NO2N2O4,所以气体的分子总数小于0.75 NA,故C错误;
D、某温度下,1L pH= 3的醋酸溶液稀释到10L 时,溶液4>pH>3,溶液中 H+的数目小于0.01 NA,故D错误。
4、B
【解析】
A. 乙烯分子是平面分子,该化合物中含有不饱和的碳碳双键,与这两个不饱和碳原子连接的C原子在乙烯分子的平面内,对于乙基来说,以亚甲基C原子为研究对象,其周围的C原子构成的是四面体结构,最多两个顶点与该原子在同一平面上,所以该分子中的5个碳原子可能共面,A不符合题意;
B. 与该有机物含相同官能团的同分异构体有CH2=CH-CH2CH2CH3、CH3CH=CH-CH2CH3、、,B符合题意;
C. 该物质分子中含有碳碳双键,与H2发生加成反应产生烷烃;与卤化氢和卤素单质发生加成反应可制得卤代烃,C不符合题意;
D. 戊烷性质稳定,不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,而该物质分子中含有不饱和碳碳双键,可以被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色,因此可以用酸性高锰酸钾溶液鉴别二者,D不符合题意;
故合理选项是B。
5、C
【解析】
氧化还原反应的特征是元素化合价的升降,可从元素化合价的角度判断反应是否氧化还原反应。A项,反应物中有单质,生成物中都是化合物,一定有化合价变化,A是氧化还原反应;B项,置换反应都是氧化还原反应,B是氧化还原反应;C项,所有元素的化合价都没有变化,C不是氧化还原反应;D项,有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应,是氧化还原反应。
点睛:本题考查氧化还原反应,试题难度不大,注意从元素化合价的角度判断物质的性质,平日学习中注意知识的积累,快速判断。
6、D
【解析】
A.一水合氨是弱电解质,在水溶液里不完全电离;
B.氨水的电离受到温度的影响,温度不同,氨水电离的氢氧根离子浓度不同;
C.加水稀释促进一水合氨电离,但一水合氨电离增大程度小于溶液体积增大程度,所以稀释过程中c(NH4+)、c(OH-)都减小;
D.氯化铵是强酸弱碱盐,其溶液呈酸性。
【详解】
A.一水合氨是弱电解质,在水溶液里不完全电离,所以0.10ml•L﹣1的氨水的pH小于13,故A错误;
B.氨水的电离受到温度的影响,温度不同,氨水电离的氢氧根离子浓度不同,pH也不同,故B错误;
C.加水稀释促进一水合氨电离,但一水合氨电离增大程度小于溶液体积增大程度,所以稀释过程中c(NH4+)、c(OH﹣)都减小,所以溶液中c(NH4+)•c(OH﹣)变小,故C错误;
D.含有弱根离子的盐,谁强谁显性,氯化铵是强酸弱碱盐,所以其溶液呈酸性,故D正确,
故选:D。
7、A
【解析】
短周期主族元素X、Y、Z、W 的原子序数依次增大。X 原子的最外层电子数是K 层电子数的3倍,则X为O;Z 的原子半径在短周期中最大,则Z为Na,Y为F;常温下,Z和W形成的化合物的水溶液pH > 7,呈弱碱性,则为Na2S,即W为S。
【详解】
A. O与S属于同主族元素,故A正确;
B. F无最高价氧化物对应的水化物,故B错误;
C. 水、氟化氢分子间存在氢键,沸点反常,常温下,水为液态、氟化氢为气态,所以简单氢化物的沸点: H2O> HF > H2S,故C错误;
D. Na与H2O反应生成NaOH和H2,S和H2O不反应,故D错误。
综上所述,答案为A。
注意H2O、HF、NH3氢化物的沸点,它们存在分子间氢键,其他氢化物沸点与相对分子质量有关,相对分子质量越大,范德华力越大,熔沸点越高。
8、D
【解析】
本题主要考查电解原理。可充电锂空气电池放电时,墨汁中的碳作锂电池的正极,活泼的锂是负极,电解质里的阳离子经过有机电解质溶液移向正极;开关K闭合给锂电池充电,电池负极接电源的负极,充电时阳极上发生失电子的氧化反应,据此回答。
【详解】
A、可充电锂空气电池放电时,墨汁中的碳作锂电池的正极,错误;
B、开关K闭合给锂电池充电,电池负极接电源的负极,X为直流电源负极,错误;
C、放电时,Li+由负极经过有机电解质溶液移向正极,错误;
D、充电时阳极上发生失电子的氧化反应:Li2O2−2e−===O2↑+2Li+,故D正确。
9、B
【解析】
A.若某气体具有强氧化性将溴单质氧化,溴水也会褪色,故A错误;
B.向饱和亚硫酸钠溶液中滴加浓硫酸可生成SO2,且浓硫酸溶于水放热,降低了SO2的溶解度,能够达到实验目的,故B正确;
C.硅酸胶体中加入加入过量盐酸可使胶体聚沉,故C错误;
D.量取一定体积的浓醋酸在烧杯中稀释后,迅速转移至1000mL容量瓶中,要用蒸馏水洗涤烧杯玻璃棒2-3次,洗涤液转移进容量瓶,否则会造成溶质的损失,导致最终溶液浓度偏低,浓醋酸的少量挥发,也会导致溶质的损失,导致最终溶液浓度偏低,故D错误;
故答案为B。
10、D
【解析】
A.若X为浓硝酸,蘸有浓氨水的玻璃棒靠近溶液X也会产生白烟,溶液X不一定是浓盐酸,A项错误;
B.钠元素的焰色反应为黄色,由于玻璃中含有钠元素,会干扰实验,所以应改用铂丝取溶液Y进行焰色反应,此时若火焰为黄色,则Y溶液中一定含有钠离子,B项错误;
C.在酸性条件下,Fe(NO3)2溶液中含有的NO3—具有强氧化性,优先把 Fe2+氧化成Fe3+,使得溶液变黄,因而不能判断氧化性:H2O2>Fe3+,C项错误;
D. Na2SO3和稀盐酸反应生成SO2,溶液中没有SO32-,再加入氯化钡溶液有白色沉淀,说明Na2SO3固体变质被部分或全部氧化成Na2SO4,白色为BaSO4沉淀,即Na2SO3样品中含有SO42-,D项正确。
故选D。
11、C
【解析】
A.点①时,NaOH溶液与CH3COOH溶液反应生成等物质的量浓度的醋酸和醋酸钠的混合溶液,溶液中的电荷守恒式为,溶液中的物料守恒式为,两式联立得c(CH3COO-)-c(CH3COOH)=2c(H+)-2c(OH-),A项错误;
B. 点②处溶液呈中性,c(OH-)=c(H+),B项错误;
C.点③处NaOH溶液与CH3COOH恰好反应生成醋酸钠,溶液中的电荷守恒式为,溶液中的物料守恒式为,两式联立得c(CH3COO-)-C(CH3COOH)=c(Na+)+2c(H+)-2c(OH-),C项正确;
D. pH=12的溶液中c(Na+)>c(CH3COO-) >c(OH-)>c(H+),D项错误。
答案选C。
本题首先要根据反应原理分析各点溶液的成分,不论在哪一点,均从物料守恒、电荷守恒、质子守恒来分析溶液中的离子即可。
12、B
【解析】
A.22.4 L(标准状况)15NH3即=1ml,1个15NH3中质子数为10,故1ml15NH3中质子数为10NA,故A不符合题意;
B.2ml NO与1ml O2充分反应会生成2mlNO2,但NO2气体存在二聚反应:,因此产物中的分子数小于2NA,故B符合题意;
C.13.8g NO2即=0.3ml,其反应为:3NO2+H2O=2HNO3+NO,NO2生成NO化合价降低2,转移电子数为0.2NA,故C不符合题意;
D.1L0.1ml·L1NH4NO3溶液中n(NH4NO3)=0.1ml,氮原子数为0.2NA,故D不符合题意;
故答案为:B。
解答本类题目要审清选项中涉及的以下几个方面:①要审清所求粒子的种类,如分子、原子、离子、质子、中子、电子等,②涉及物质的体积时要审清物质的状态和温度、压强,③涉及中子数和化学键的计算,要审清相关物质的结构和特殊物质的摩尔质量,④涉及化学反应要明确相关反应的特点和电子转移;⑤涉及溶液中的微粒要关注电离和水解;⑥要注意审清运算公式。
13、B
【解析】
X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前四周期元素,X、Z的周期序数=族序数,则X是H元素,Z是Al元素;由这四种元素组成的单质或化合物存在如图所示转化关系,其中甲、戊是两常见的金属单质,丁是非金属单质,其余为氧化物且丙为具有磁性的黑色晶体,则丙是Fe3O4,结合元素及化合物的性质逆推可知甲为Fe,乙为H2O,丁是H2,戊为金属单质,可以与Fe3O4反应产生Fe单质,因此戊是Al单质,己为Al2O3,结合原子序数的关系可知Y是O元素,W是Fe元素,据此分析解答。
【详解】
综上所述可知X是H元素,Y是O元素,Z是Al元素,W是Fe元素。甲是Fe单质,乙是H2O,丙是Fe3O4,丁是H2,戊是Al单质,己是Al2O3。
A.Fe原子序数是26,Al原子序数是13,26为13的2倍,金属性Al>Fe,A错误;
B.Fe是26号元素,在元素周期表中位于第四周期VIII族,B正确;
C.丙是Fe3O4,只能与酸反应产生盐和水,不能与碱发生反应,因此不是两性氧化物,C错误;
D.Fe是变价金属,与硝酸反应时,二者的相对物质的量的多少不同,反应失去电子数目不同,可能产生Fe2+,也可能产生Fe3+,而Al是+3价的金属,因此等物质的量的甲和戊完全溶于稀硝酸,消耗的HNO3的量不一定相等,D错误;
故合理选项是B。
本题考查了元素及化合物的推断及其性质的知识,涉及Fe、Al的单质及化合物的性质,突破口是丙是氧化物,是具有磁性的黑色晶体,结合Fe与水蒸气的反应及铝热反应,就可顺利解答。
14、D
【解析】
A.使用过的口罩、手套等个人防护用品受到细菌、病毒感染属于有害垃圾,随意丢弃或者和生活垃圾混合有可能造成二次污染,对这些有害垃圾集中回收既能减少二次污染,也方便了对废弃口罩、手套等防护用品的集中处理,故A错误;
B.无水酒精是纯度较高的乙醇水溶液,99.5%的叫无水酒精,过高浓度的酒精使蛋白质凝固的本领很大,它却使细菌表面的蛋白质一下子就凝固起来,形成了一层硬膜。这层硬膜阻止酒精分子进一步渗入细菌内部,反而保护了细菌,杀菌消毒效果降低,70%~75%的酒精称之为医用酒精,用于消毒效果最好,为了防止感染“新冠病毒”,坚持每天使用医用杀菌消毒,故B错误;
C.聚丙烯是平常常见的高分子材料之一,高聚物的聚合度n值不同,分子式不同,不是纯净物,属于混合物,故C错误;
D.疫苗是将病原微生物(如细菌、立克次氏体、病毒等)及其代谢产物,经过人工减毒、灭活或利用基因工程等方法制成的用于预防传染病的自动免疫制剂,病毒疫苗主要成分是蛋白质,高温下蛋白质会变质,需要低温保存,故D正确;
答案选D。
15、C
【解析】
A、Na2S2O3为可溶性盐类,其与稀硫酸反应的离子方程式为:,故A错误;
B、硝酸铁水解会生成硝酸,其氧化性大于铁离子,因此向硝酸铁中加入少量碘化氢时,其反应的离子方程式为:,故B错误;
C、因酸性:碳酸>次氯酸>碳酸氢根,因此向NaClO溶液中通入少量CO2制取次氯酸的离子反应方程式为:,故C正确;
D、硫酸铝铵与氢氧化钡以1:2混合形成的溶液中反应的离子方程式为:,故D错误;
故答案为:C。
对于先后型非氧化还原反应的分析判断,可采用“假设法”进行分析,其分析步骤为:先假定溶液中某离子与所加物质进行反应,然后判断其生成物与溶液中相关微粒是否发生反应,即是否能够共存,若能共存,则假设成立,若不能共存,则假设不能成立。
16、D
【解析】
A. 浓硫酸使其他物质脱水生成新的物质,属于化学反应,是化学性质,故A正确;
B. 浓硫酸具有强的氧化性,常温下能够使铁、铝发生钝化,故B正确;
C. 制备乙酸乙酯的反应中浓硫酸起催化剂和吸水剂作用,故C正确;
D. 浓硫酸与氯化钠固体共热制氯化氢气体时,表现难挥发性,故D错误;
故选D。
17、D
【解析】
A、K与a连接,在中性条件下,铁作负极、失电子、发生吸氧腐蚀,发生的电极反应为Fe-2e-=Fe2+,故A正确;
B、K与a连接,石墨、Fe和饱和食盐水形成原电池,将化学能转变为电能,故B正确;
C、K与b连接,Fe作阴极,阴极上氢离子得电子,电极反应为2H++2e-=H2↑,故C正确;
D、K与b连接,Fe作阴极,Fe被保护,该方法叫外加电流的阴极保护法,故D错误。
故选:D。
18、D
【解析】
A.由a点可知,0.1ml/L一元酸HA中c水(H+)=c水(OH-)=1×10-11ml/L,则c(H+)=1×10-14÷10-11=1×10-3ml/L,则HA的电离常数,A选项正确;
B.b点溶液中c水(H+)=1×10-7ml/L,c点c水(H+)最大,则溶质恰好为KA,显碱性,a点显酸性,c点显碱性,则中间c水(H+)=1×10-7ml/L的b点恰好显中性,根据电荷守恒可得c(A-)+c(OH-)=c(K+)+c(H+),又c(OH-)=c(H+),则c(A-)=c(K+),B选项正确;
C.c点时加入的KOH的物质的量n(KOH)=20mL×0.1ml/L÷0.1ml/L=20mL,由HA的Ka=1×10-5,可得A-的则c(A-)≈0.05ml/L,则c(OH-)≈7×10-6ml/L,在KA中c(OH-)都是由水电离处的,则c水(OH-)=c水(H+)≈7×10-6ml/L,C选项正确;
D.向一元弱酸中加入相同浓度的一元强碱,溶液的导电能力逐渐增强,则导电能力:c>b>a,D选项错误;
答案选D。
19、A
【解析】
从海带中提取碘,涉及到海带的灼烧、物质的溶解,使用B装置,然后过滤除去不溶性固体物质,使用C装置;然后向溶液中加入有机溶剂将碘单质萃取出来,然后分液,使用D装置,未涉及到滴定操作,故合理选项是A。
20、B
【解析】
A.苯和硝基苯互溶,但沸点不同,则选择蒸馏法分离,故不选A;
B.氯化铵加热分解,而氯化钠不能,则选择加热法分离,故选B;
C.水和溴乙烷互不相溶,会分层,则选择分液法分离,故不选C;
D.二者溶解度受温度影响不同,则选择结晶法分离,故不选D;
答案:B
21、D
【解析】
A.R的分子式为C10H8O2,A项错误;
B.苯环上4个氢原子位置不对称,故苯环上一氯代物有4种,B项错误;
C.-CH3中四个原子不可能共平面,则R分子中所有原子不可能共平面,C项错误;
D.R含有酯基、碳碳双键和苯环,能发生水解反应、加成反应和氧化反应,D项正确;
答案选D。
确定多官能团有机物性质的步骤:
(1)找出有机物所含的官能团,如碳碳双键、碳碳叁键、醇羟基、酚羟基、羧基等等;
(2)联想每种官能团的典型性质;
(3)结合选项分析对有机物性质描述的正误。
注意:有些官能团性质会交叉,如碳碳叁键与醛基都能被溴水、酸性高锰酸钾溶液氧化,也能与氢气发生加成反应等。
22、B
【解析】
A项、硅位于金属和非金属分界线处,可用于制作半导体材料,故A正确;
B项、生石灰具有吸水性,不具有还原性,可以做干燥剂,不能做抗氧化剂,故B错误;
C项、液氨汽化吸收大量的热,具有制冷作用,常用作制冷剂,故C正确;
D项、亚硝酸盐具有还原性,可以做食品防腐剂,注意用量应在国家规定范围内,故D正确;
故选B。
二、非选择题(共84分)
23、浓硫酸和浓硝酸 取代 副产物较多,导致产物较多,目标产物产率较低 +nH2O CH3CH=CHCOOCH2CH3
【解析】
A为甲苯,其结构简式是,结合P的结构简式,可知A与浓硝酸在浓硫酸、加热条件下发生取代反应生成B为,B与氯气在光照条件下发生取代反应生成C为,C在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应生成D为,可知G的结构简式为,则F为,E的分子式是C6H10O2,则E为CH3CH=CHCOOCH2CH3,以此解答该题。
【详解】
(1)反应①是与浓硝酸在浓硫酸、加热条件下发生取代反应生成,试剂a是:浓硫酸和浓硝酸,反应③为氯代烃的取代反应,
故答案为:浓硫酸和浓硝酸;取代;
(2)光照条件下,氯气可取代甲基的H原子,副产物较多,导致产物较多,目标产物产率较低,
故答案为:副产物较多,导致产物较多,目标产物产率较低;
(3)反应⑥的化学方程式为,
故答案为:;
(4)由以上分析可知E为CH3CH=CHCOOCH2CH3,
故答案为:CH3CH=CHCOOCH2CH3;
(5)丙烯与氯气在加热条件下发生取代反应生成CH2=CHCH2Cl,CH2=CHCH2Cl水解生成CH2=CHCH2OH,再发生催化氧化生成CH2=CHCHO,进一步氧化生成CH2=CHCOOH,最后与氢氧化钠溶液反应得到CH2=CH2COONa,在一定条件下发生加聚反应可生成目标物,合成路线流程图为:,
故答案为:。
24、2一甲基一1,3一丁二烯 氧化反应 氯原子、羧基 17 10
【解析】
本题考查有机合成与推断,意在考查考生运用有机化学基础知识分析问题和解决问题的能力。(1)根据有机物的系统命名法可知,A的化学名称是2一甲基一1,3一丁二烯;(2)结合题给信息①,B的结构简式为;结合信息②,C的结构简式为,根据F的结构以及D生产H的反应条件,可知D为,故由C生成D的反应类型为氧化反应;(3)D→E在光照的条件发生取代反应,E的结构简式为;E中含有的官能团为氯原子、羧基;(4)因苯环为平面形,所以直接与其相连的-CH2OH和—COOH上的碳原子与其在一个平面内,通过旋转单键,-CH2OH中—OH上的原子可能与苯环共面,—COOH中的所有原子可能与苯环共面,故F分子中处于同一平面的原子最多有17个;F通过缩聚反应生成高分子化合物G,其反应方程式为:;(5)H的结构简式为,I为H的同分异构体且1mlI发生水解反应消耗2ml NaOH,说明I为酚酯,苯环上一氯代物有两种结构,即苯环上只有两种等效氢,故符合条件的I的结构简式为:、、、、、、、、、,共10种,其中核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6:3:2:1的I结构简式为或;(6)加热条件下,在氢氧化钠的醇溶液发生消去反应生成,在结合信息②,在W2C作用下生成,最后再酸性高锰酸钾溶液中,将苯甲醛氧化为,其合成路线为:。
点睛:判断分子中共面的技巧
(1)审清题干要求:注意“可能”“一定”“最多”“最少”“所有原子”“碳原子”“氢原子”等关键词和限制条件。
(2)熟记常见共面的官能团。
①与双键和苯环直接相连的原子共面,如、、
②醛、酮、羧酸
因与 与相似为平面形(等电子原理),故为平面形分子(所有原子共平面)。但、所有原子不共平面(因含-CH3),而-CH3中的C与(羰基)仍共平面。又中与其它原子可能共平面。因有两对孤电子对,故1个O与其余2个原子形成的2个价键成V型(与 相似),故C、O、H不共直线。分子内任意3个原子也不共直线。
③若有两个苯环共边,则两个苯环一定共面。例如下列各结构中所有的原子都在同一平面上。
④若甲基与一个平面形结构相连,则甲基上的氢原子最多有一个氢原子与其共面。若一个碳原子以四个单键与其他原子直接相连,则这四个原子为四面体结构,不可能共面。
25、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↑。
26、球形冷凝管 分水器中液面不再变化 、CH3OCH3 BD 85.2% C
【解析】
(1)A装置的名称是球形冷凝管。
(2)步骤③为当分水器中液面不再变化,停止加热
(3)上述实验可能发生的副反应为甲基丙烯酸甲酯聚合、甲醇分子间脱水、甲基丙烯酸聚合。
(4)A.在该实验中,浓硫酸是催化剂和吸水剂
B.酯化反应中若生成的酯的密度比水大,沉在水下,水从分水器中流入圆底烧瓶内,不能提高反应物的转化率
C.洗涤剂X是一组试剂,产物要依次用饱和Na2CO3去除甲基丙烯酸、饱和NaCl溶液洗去甲基丙烯酸甲酯中溶解的Na2CO3、饱和CaCl2溶液吸收甲醇和水
D.为了提高蒸馏速度,最后一步蒸馏可采用减压蒸馏;该步骤一定不能用常压蒸馏,防止甲基丙烯酸甲酯受热聚合
(5)实验结束收集分水器分离出的水,并测得质量为2.70g,其物质的量为,则生成甲基丙烯酸甲酯0.15ml,n(甲基丙烯酸)=,n(甲醇)=,理论上生成甲基丙烯酸甲酯0.176ml,所以其产率约为。
A.分水器收集的水里含甲基丙烯酸甲酯,则实际产率减小;
B.实验条件下发生副反应,则实际产率减小;
C.产品精制时收集部分低沸点物质,则实际产率增大;
D.产品在洗涤、蒸发过程中有损失,则实际产率减小。
【详解】
(1)A装置的名称是球形冷凝管。答案为:球形冷凝管;
(2)步骤③为当分水器中液面不再变化,停止加热。答案为:分水器中液面不再变化;
(3)上述实验可能生成的副产物结构简式为、CH3OCH3。答案为:、CH3OCH3;
(4)A.在该实验中,浓硫酸是催化剂和吸水剂,A错误;
B.酯化反应中若生成的酯的密度比水大,则酯沉在分水器中水下,水从分水器中流入圆底烧瓶内,不能提高反应物的转化率,B正确;
C.洗涤剂X是一组试剂,产物要依次用饱和Na2CO3去除甲基丙烯酸、饱和NaCl溶液洗去甲基丙烯酸甲酯中溶解的Na2CO3、饱和CaCl2溶液吸收甲醇和水,C错误;
D.为了提高蒸馏速度,最后一步蒸馏可采用减压蒸馏;该步骤一定不能用常压蒸馏,防止甲基丙烯酸甲酯受热聚合,D正确。答案为:BD;
(5)实验结束收集分水器分离出的水,并测得质量为2.70g,其物质的量为,则生成甲基丙烯酸甲酯0.15ml,n(甲基丙烯酸)=,n(甲醇)=,理论上生成甲基丙烯酸甲酯0.176ml,所以其产率约为=85.2%。答案为:85.2%;
A.分水器收集的水里含甲基丙烯酸甲酯,则实际产率减小;
B.实验条件下发生副反应,则实际产率减小;
C.产品精制时收集部分低沸点物质,则实际产率增大;
D.产品在洗涤、蒸发过程中有损失,则实际产率减小。答案为:C。
27、分液漏斗 Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑ Zn+2CrCl3==ZnCl2+2CrCl2 2Cr2++4CH3COO-+2H2O=[Cr(CH3COO)2]2·2H2O 防止水中的溶解氧氧化Cr2+ 水封,防止空气进入装置内 乙醚挥发带走水分,可以使产品快速干燥 31700m/376n
【解析】
(1)根据仪器的结构,仪器a为分液漏斗,左侧三颈烧瓶中中发生反应的化学方程式为:2CrCl3+Zn═2CrCl2+ZnCl2、还有锌与稀盐酸反应生成氢气,Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑;一段时间后,整个装置内充满氢气,将空气排出。当观察到左侧三颈烧瓶中溶液颜色由绿色完全转变为蓝色时,关闭K2,打开K1,将左侧三颈烧瓶内生成的CrCl2溶液压入右侧三颈烧瓶中,CrCl2溶液与CH3COONa溶液反应生成醋酸亚铬水合物——[Cr(CH3COO)2]2·2H2O,反应的离子方程式为2Cr2++4CH3COO-+2H2O=[Cr(CH3COO)2]2·2H2O,故答案为分液漏斗;Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑;Zn+2CrCl3==ZnCl2+2CrCl2;2Cr2++4CH3COO-+2H2O=[Cr(CH3COO)2]2·2H2O;
(2) 本实验中所用的溶液,配制用的蒸馏水都需事先煮沸,原因是,二价铬不稳定,极易被氧气氧化,去除水中的溶解氧,防止Cr2+被氧化;右侧烧怀内的水可以防止空气进入装置内,故答案为防止水中的溶解氧氧化Gr2+;水封,防止空气进入装置内;
(3)当观察到右侧三颈烧瓶内出现大量红棕色晶体时,关闭a的旋塞。将红棕色晶体快速过滤、水洗、乙醚洗、干燥,即得到[Cr(CH3COO)2]2·2H2O。其中用乙醚洗涤,乙醚挥发带走水分,可以使产品快速干燥,故答案为乙醚挥发带走水分,可以使产品快速干燥;
(4) 实验时取用的CrCl3溶液中含溶质ng,理论上得到[Cr(CH3COO)2]2•2H2O 的质量=××376g/ml=g,该实验所得产品的产率=×100%=×100%=%,故答案为。
本题考查物质制备实验方案的设计,涉及化学仪器识别、对操作的分析评价、产率计算。解答本题需要注意对题目信息的应用。本题的易错点为(1),注意根据制备流程确定反应物和生成物,再书写相关离子方程式。
28、 镍 D Mn2+价层电子排布式为3d54s2达到稳定结构,不易失电子形成Mn3+,Fe2+价电子排布式为3d6,要失去1个电子才达到稳定结构,较易形成Fe3+,所以锰的第三电离能大于铁 小于 24 S 氯化锂是离子化合物,属于离子晶体,氯化钛是共价化合物,属于分子晶体,离子晶体里的离子键要比分子晶体里的分子间作用力强 6
【解析】
(1)基态Ti原子的价电子排布式为3d24s2,结合泡利原理、洪特规则画出价电子排布图;
(2)在第四周期d区元素中,与Ti原子未成对电子数相同,该元素核外电子排布式为[Ar]3d84s2;
(3)Ti原子密置层排列为ABABAB…排列方式,属于六方最密堆积,平行六面体的晶胞上下底面为菱形,平行六面体均分为2个正三棱柱,其中1个正三棱柱的中心有1个Ti原子,金属钛晶胞俯视图与D相符合;
(4)原子轨道处于半满、全满时能量更低更稳定;
(5)HCHO和CO2中C原子杂化方式不同;
(6)①1个[C(NH3)6]3+中含有18个共价键,6个配位键,配位键也是σ键;②SCN-的结构式为[S=C=N]-,C原子没有孤对电子,N和S都有孤对电子,电负性越大,对孤电子对吸引力越大;
(7)离子晶体比分子晶体熔点高;
(8)由图1里面1个晶胞里Ti、O两种原子的个数可知Ti原子的配位数,由图2可知1个晶胞里各原子的个数,计算出晶胞的质量,结合密度计算晶胞的体积,晶胞的体积开三次方得到晶胞的棱长,再由图3中两种原子半径与棱长的关系进行计算;
根据以上分析进行解答。
【详解】
(1)Ti的原子序数为22,根据能级图及能量构造原理可得核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d24s2,价电子排布式为3d24s2,价电子排布图为:。
答案为:。
(2)Ti原子未成对电子数为2,在第四周期d区元素中,与Ti原子未成对电子数相同的元素的电子排布式为:1s22s22p63s23p63d84s2,为镍元素。
答案为:镍。
(3)根据金属钛的原子堆积方式可知,该堆积方式为ABABABA…晶胞结构为,故金属钛晶胞俯视图为D。
答案为:D。
(4)Mn2+价层电子排布式为3d54s2达到稳定结构,不易失电子形成Mn3+,Fe2+价电子排布式为3d6,要失去1个电子才达到稳定结构,较易形成Fe3+,所以锰的第三电离能大于铁。
答案为:Mn2+价层电子排布式为3d54s2达到稳定结构,不易失电子形成Mn3+,Fe2+价电子排布式为3d6,要失去1个电子才达到稳定结构,较易形成Fe3+,所以锰的第三电离能大于铁。
(5)HCHO分子是平面结构,键角接近120˚,而CO2的键角是180˚,C原子的杂化类型不同,键角不同。
答案:小于。
(6)①1个NH3含有3个共价键,还能形成1个配位键,共价键和配位键都是σ键,所以1ml[C(NH3)6]3+含24mlσ键。
答案:24。
②SCN-的结构式为[S=C=N]-,C原子没有孤对电子,N和S原子都有孤对电子,电负性越大对孤电子对吸引力越强,越不易给出电子形成配位键,N的电负性大于S,所以SCN-与金属离子形成的配离子中配位原子是S。
答案为:S。
(7)依题意,氯化锂是离子化合物,属于离子晶体,氯化钛是共价化合物,属于分子晶体,离子晶体里的离子键要比分子晶体里的分子间作用力强,所以离子晶体的熔点比较高。
答案为:氯化锂是离子化合物,属于离子晶体,氯化钛是共价化合物,属于分子晶体,离子晶体里的离子键要比分子晶体里的分子间作用力强。
(8)图1中,由均摊法可知1个晶胞含2个黑球4个白球(2个白球在体内,4个白球在面心),所以黑球为钛,白球为氧,1个钛与6个氧相连,钛的配位数为6;由图2可知1个晶胞含4个TiN,TiN的相对式量为62,图3棱上三个粒子相切,设晶胞棱长为a,d=,a=,[4r(Ti)]2=2a2,r(Ti)=a,2r(Ti)+2r(N)=a,r(N)=。
答案为:6;。
29、ac 2H2S+O2→2S↓+2H2O KSCN 去除Mg2+ Mg(OH)2、CaSO4、CaCO3 b 原料更加经济(生成成本更低) ac 气体用过量氢氧化钠溶液洗气,用带火星的木条伸入剩余气体中,若复燃证明氯气中有氧气
【解析】
(1)根据溶解度受影响的大小,选择结晶的操作方法--蒸发结晶或降温结晶法;溶解度受温度影响不大的物质结晶时一般采取蒸发结晶的方法,溶解度受温度影响较大的物质结晶时一般采取降温结晶的方法;
(2)脱硫工序中先吹空气,空气中含有氧化性的氧气,硫化氢中-2价的硫具有还原性,两者发生氧化还原反应,检验铁离子用KSCN;
(3)加入Ca(OH)2能沉淀镁离子和铁离子而除去,氢氧化铁、氢氧化镁、碳酸钙难溶于水,硫酸钙微溶于水,滤渣A的主要成分除了Fe(OH)3外,还有Mg(OH)2、CaSO4、CaCO3 ;
(4)加入纯碱的作用是除去溶液中的Ca2+,石灰-烟道气法与石灰-纯碱法相比较,优点从原料的取材、经济效益等角度进行比较;
(5)根据处理后的盐水中还含有少量杂质离子对装置的影响、以及对产品纯度的影响角度来回答,检验氯气中是否含有少量氧气,需先除去氯气,再检验氧气。
【详解】
(1)因为食盐的溶解度受温度的影响很小,而硫酸钠的溶解度受温度的影响较大,因此夏季温度高,硫酸钠的溶解度大,随着水分的蒸发,氯化钠就会从溶液中结晶析出,而大多数硫酸钠仍旧会溶解在溶液中;而冬天时,温度低,硫酸钠的溶解度变得很小,就会从溶液中结晶析出,而氯化钠的溶解度受温度的影响很小,不会从溶液中结晶析出,因此夏天采盐(食盐)、冬天捞硝(芒硝),所以ac符合;
答案:ac;
(2)脱硫工序中先吹空气,空气中含有氧化性的氧气,硫化氢中-2价的硫具有还原性,两者反应: 2H2S+O2→2S↓+2H2O,检验溶液中Fe3+存在通常用KSCN溶液,取少量溶液与试管中,滴加KSCN溶液,溶液变红说明Fe3+存在;
答案: 2H2S+O2→2S↓+2H2O KSCN;
(3) 含有一定量Na2SO4和少量Ca2+、Mg2+、H2S等杂质,加入氢氧化钙,镁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化镁;硫酸钙微溶于水,生成硫酸钙的沉淀;通入烟道气,CO2会与生成的Ca(OH)2反应生成生成碳酸钙沉淀,所以加入Ca(OH)2能降低芒硝浓度并生成烧碱,同时除去Fe3+,另一目的是去除Mg2+,滤渣A成分还有: Mg(OH)2、CaSO4、CaCO3;
答案: 去除Mg2+ Mg(OH)2、CaSO4、CaCO3;
(4)加入氢氧化钙的目的是引入氢氧根离子,但同时引入杂质离子钙离子,为除去钙离子,可选用碳酸根离子,所以b符合;石灰-烟道气法与石灰-纯碱法相比较,石灰-烟道气法无需使用碳酸钠,原料更加经济(生成成本更低);
答案:b;原料更加经济(生成成本更低);
(5)若食盐水不经过二次精制,处理后的盐水中还含有少量杂质离子Mg2+、Ca2+,碱性条件下会生成沉淀,对装置中的交换膜产生影响,所以精制食盐水的目的是防止隔膜堵塞,提高产品的纯度,ac符合;检验氯气中是否含有少量氧气,可先除去氯气,将混合气体通过过量氢氧化钠溶液洗气,氯气能和氢氧化钠反应,而氧气不反应,反应后,用带火星的木条伸入剩余气体中,若复燃证明氯气中有氧气;
答案:ac;气体用过量氢氧化钠溶液洗气,用带火星的木条伸入剩余气体中,若复燃证明氯气中有氧气。
选项
目的
实验
A
验证某气体表现还原性
将某气体通入溴水中,溴水褪色
B
制备少量二氧化硫气体
向饱和亚硫酸溶液中滴加浓硫酸
C
制备硅酸胶体
向硅酸钠水溶液中逐滴滴加浓盐酸至溶液呈强酸性
D
配制0.2ml/L的CH3COOH溶液
准确量取100mL2ml/L的CH3COOH溶液,加入烧杯中稀释后迅速转移至1000mL容量瓶中,然后加蒸馏水定容
选项
实验操作
实验现象
结论
A
蘸有浓氨水的玻璃棒靠近溶液X
有白烟产生
溶液X一定是浓盐酸
B
用玻璃棒蘸取溶液Y进行焰色反应实验
火焰呈黄色
溶液Y中一定含Na+
C
向Fe(NO3)2溶液中滴加硫酸酸化的H2O2溶液
溶液变黄
氧化性:H2O2>Fe3+
D
用煮沸过的蒸馏水将Na2SO3固体样品溶解,加稀盐酸酸化,再加入氯化钡溶液
有白色沉淀产生
Na2SO3样品中含有SO42-
A
B
C
D
物质
硅
生石灰
液氨
亚硝酸钠
用途
半导体材料
抗氧化剂
制冷剂
食品防腐剂
药品
相对分子质量
熔点/℃
沸点/℃
溶解性
密度(g•cm-3)
甲醇
32
-98
-64.5
与水混溶,易溶于有机溶剂
0.79
甲基丙烯酸
86
15
161
溶于热水,易溶于有机剂
1.01
甲基丙烯酸甲酯
100
-48
100
微溶于水,易溶于有机溶剂
0.944
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