浙江省台州市2025-2026学年高考化学五模试卷(含答案解析)
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这是一份浙江省台州市2025-2026学年高考化学五模试卷(含答案解析),共28页。
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.
5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.
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、25° C时,0.100 ml· L-1盐酸滴定25. 00 mL0. 1000 ml . L-1'氨水的滴定曲线如图所示。下列说法正确的是
A.滴定时,可迄用甲基橙或酚酞为指示剂
B.a、b两点水电离出的OH-浓度之比为10-4. 12
C.c点溶液中离子浓度大小顺序为c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)
D.中和等体积等pH的氨水和NaOH溶液时消耗相同浓度盐酸的体积相等
2、下列仪器洗涤时选用试剂错误的是( )
A.木炭还原氧化铜的硬质玻璃管(盐酸)
B.碘升华实验的试管(酒精)
C.长期存放氯化铁溶液的试剂瓶(稀硫酸)
D.沾有油污的烧杯(纯碱溶液)
3、欲测定Mg(NO3)2•nH2O中结晶水的含量,下列方案中肯定不可行的是
A.称量样品→加热→用已知质量的无水氯化钙吸收水蒸气并称量
B.称量样品→加热→冷却→称量Mg(NO3)2
C.称量样品→加热→冷却→称量MgO
D.称量样品→加NaOH溶液→过滤→加热→冷却→称量MgO
4、下列各组物质混合后,再加热蒸干并在300℃时充分灼烧至质量不变,最终可能得到纯净物的是
A.向FeSO4溶液中通入Cl2
B.向KI和NaBr混合溶液中通入Cl2
C.向NaAlO2溶液中加入HCl溶液
D.向NaHCO3溶液中加入Na2O2粉末
5、锂钒氧化物二次电池成本较低,且对环境无污染,其充放电的反应方程式为V2O5+xLiLixV2O5。如图为用该电池电解含镍酸性废水制取单质镍的装置。下列说法正确的是( )
A.该电池充电时,负极的电极反应式为LixV2O5–xe-=V2O5+xLi+
B.该电池可以用LiCl水溶液作电解质溶液
C.当电池中有7gLi参与放电时,能得到59gNi
D.电解过程中,NaCl溶液的浓度会不断增大
6、下列有关实验的描述正确的是:
A.要量取15.80mL溴水,须使用棕色的碱式滴定管
B.用pH试纸检测气体的酸碱性时,需要预先润湿
C.溴苯中混有溴,加入KI溶液,振荡,用汽油萃取出碘
D.中和热测定时环形玻璃搅拌棒要不断顺时针搅拌,主要目的是为了充分反应
7、某有机物的分子式为,该物质与金属钠反应有气体生成。则该有机物可能的结构有几种(不考虑立体异构)
A.8B.10C.12D.14
8、已知2H2(g) +O2(g) → 2H2O(l) + 571.6kJ。下列说法错误的是( )
A.2ml液态水完全分解成氢气与氧气,需吸收571.6kJ热量
B.2ml氢气与1ml氧气的总能量大于2ml液态水的总能量
C.2 g 氢气与16 g氧气完全反应生成18g液态水放出285.8 kJ热量
D.2ml氢气与1ml氧气完全反应生成水蒸汽放出的热量大于571.6kJ
9、在复杂的体系中,确认化学反应先后顺序有利于解决问题。下列化学反应先后顺序判断正确的是
A.在含有等物质的量的AlO2-、OH-、CO32-溶液中,逐滴加入盐酸:AlO2-、OH-、CO32-
B.在含等物质的量的FeBr2、FeI2溶液中,缓慢通入氯气:I-、Br-、Fe2+
C.在含等物质的量的KOH、Ba(OH)2溶液中,缓慢通入CO2:KOH、Ba(OH)2、K2CO3、BaCO3
D.在含等物质的量的Fe3+、Cu2+、H+溶液中加入锌粉:Fe3+、Cu2+、H+
10、下列说法正确的是( )
A.国庆70周年大典放飞的气球由可降解材料制成,主要成分是聚乙烯
B.歼- 20上用到的氮化镓材料是一种金属合金材料
C.我国发射的“嫦娥三号”卫星所使用的碳纤维,是一种无机非金属材料
D.“绿水青山就是金山银山”。推广聚氯乙烯代替木材,生产快餐盒等,以减少术材的使用
11、利用下列实验装置能达到实验目的的是
A.分离CH3COOH和CH3COOC2H5混合液
B.验证NH4NO3晶体溶于水的热效应
C.蒸发FeCl3溶液得到FeCl3固体
D.验证C、Cl、Si的非金属性强弱
12、能证明BF3为平面三角形而不是三角锥形分子的理由是( )
A.BF2Cl只有一种结构B.三根B﹣F键间键角都为120°
C.BFCl2只有一种结构D.三根B﹣F键键长都为130pm
13、常温下,H2A和H2NCH2CH2NH2溶液中各组分的物质的量分数δ随pH的变化如图(I)、(II)所示。下列说法不正确的是已知:。
A.NaHA溶液中各离子浓度大小关系为:
B.乙二胺(H2NCH2CH2NH2)的Kb2=10-7.15
C.[H3NCH2CH2NH3]A溶液显碱性
D.向[H3NCH2CH2NH2] HA溶液中通人HCl,不变
14、常温下,0.2 ml/L的一元酸HA与等浓度的NaOH溶液等体积混合后,所得溶液中部分微粒组分及浓度如图所示(a、b、d、e均为不超过1的正数),则下列说法正确的是
A.该溶液pH=7B.该溶液中:c(A-)+c(Y)=c(Na+)
C.HA为强酸D.图中X表示HA,Y表示OH-,Z表示H+
15、下列选项中,微粒的物质的量浓度关系正确的是
A.0.1 ml/L K2CO3溶液:c(OH-)=c(HCO3-)+c(H+)+c(H2CO3)
B.0.1 ml/L NaHCO3溶液中离子浓度关系:c(Na+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)
C.等物质的量的一元弱酸HX与其钾盐KX的混合溶液中:2c(K+)= c(HX)+c(X-)
D.浓度均为0.1 ml/L的NaHCO3溶液和NaOH溶液等体积混合:c(Na+)+ c(H+)=c(CO32-)+c(OH-)+c(HCO3-)
16、现有三种元素的基态原子的电子排布式如下:①1s22s22p63s23p4;②1s22s22p63s23p3;③1s22s22p5。则下列有关比较中正确的是( )
A.第一电离能:③>②>①
B.价电子数:③>②>①
C.电负性:③>②>①
D.质子数:③>②>①
17、下列有关反应的离子方程式书写正确的是( )
A.氧化亚铁溶于稀硝酸:FeO+2H+===Fe2++H2O
B.过量SO2通入澄清石灰水中:SO2+OH-===HSO3-
C.NH4HCO3溶液与足量Ba(OH)2溶液混合:HCO3-+Ba2++OH-===BaCO3↓+H2O
D.NH4Al(SO4)2溶液与足量Ba(OH)2溶液混合:2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-===2Al(OH)3↓+3BaSO4↓
18、下列解释对应事实的离子方程式正确的是
A.FeSO4溶液中滴加NaOH溶液,静置一段时间后:Fe2++2OH一=Fe(OH)2↓
B.漂白粉溶液加入醋酸:H++ClO-=HC1O
C.AgCl悬浊液滴入Na2S溶液:2Ag++S2-=Ag2S↓
D.K2 CrO4溶液滴入硫酸溶液;2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O
19、常温下,向20mL 0.1ml/L氨水中滴加一定浓度的稀盐酸,溶液中由水电离的氢离子浓度随加入盐酸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氨水中,c (OH﹣)=1×10﹣5 ml/L
B.b点代表溶液呈中性
C.c点溶液中c(NH4+)=c(Cl﹣)
D.d点溶液中:c(Cl﹣)>c(NH4+)>c(OH﹣)>c(H+)
20、已知热化学方程式:C(s,石墨) C(s,金刚石) -3.9 kJ。下列有关说法正确的是
A.石墨和金刚石完全燃烧,后者放热多
B.金刚石比石墨稳定
C.等量的金刚石储存的能量比石墨高
D.石墨很容易转化为金刚石
21、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.pH=1的硫酸溶液1L,溶液中含SO42-的数目等于0.1NA
B.真空密闭容器中充入0.1mlH2和0.1mlI2充分反应后,容器内分子总数为0.2NA
C.10mL0.1ml⋅L-1的FeCl3与20mL0.1ml⋅L-1KI溶液反应,转移电子数为0.001NA
D.60gSiO2晶体中Si-O键数目为2NA
22、有一种线性高分子,结构如图所示。
下列有关说法正确的是
A.该高分子由 4 种单体(聚合成高分子的简单小分子)缩聚而成
B.构成该分子的几种羧酸单体互为同系物
C.上述单体中的乙二醇,可被O2催化氧化生成单体之一的草酸
D.该高分子有固定熔、沸点,1ml上述链节完全水解需要氢氧化钠物质的量为5ml
二、非选择题(共84分)
23、(14分)环戊噻嗪是治疗水肿及高血压的药物,其中间体G的一种合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A的化学名称是_____________。B中含有官能团的名称为_____________。
(2)反应②的反应类型是________________。
(3)C的结构简式为_______________。
(4)G与新制Cu(OH)2反应的化学方程式为___________________。
(5)X与E互为同分异构体,X中含有六元碳环,且X能与NaOH溶液反应,则符合条件的X的结构简式为_________________。
(6)设计由1,3-丙二醇和丙二酸二乙酯制备的合成路线(其他试剂任选)______________。
24、(12分)有机化合物K是一种聚酯材料,合成路线如下:
己知:①AlCl3为生成A的有机反应的催化剂②F不能与银氨溶液发生反应,但能与Na反应。
(1)C的化学名称为___反应的①反应条件为___,K的结构简式为___。
(2)生成A的有机反应类型为___,生成A的有机反应分为以下三步:
第一步:CH3COCl+AlCl3→CH3CO++AlCl4-
第二步:___;
第三步:AlCl4-+H+→AlCl3+HCl
请写出第二步反应。
(3)由G生成H的化学方程式为___
(4)A的某种同系物M比A多一个碳原子,M的同分异构体很多,其中能同时满足这以下条件的有___种,核磁共振氢谱中峰面积之比为6:2:1:1的是___。
①属于芳香族化合物②能与新制的Cu(OH)2悬浊液反应;
(5)天然橡胶的单体是异戊二烯(2-甲基-1,3-丁二烯),请以乙炔和丙酮为原料,按照加成、加成、消去的反应类型顺序三步合成天然橡胶的单体。(无机试剂任选)___。
25、(12分)某兴趣小组为探究铜与浓硫酸反应时硫酸的最低浓度,设计了如下方案。
方案一、实验装置如图1所示。
已知能与在酸性溶液中反应生成红棕色沉淀,可用于鉴定溶液中微量的。
(1)写出铜与浓硫酸反应的化学方程式:____________。NaOH溶液的作用是___________。
(2)仪器X的作用是盛装的浓硫酸并测定浓硫酸的体积,其名称是_______。
(3)实验过程中,当滴入浓硫酸的体积为20.00 mL时,烧瓶内开始有红棕色沉淀生成,则能与铜反应的硫酸的最低浓度为__________(精确到小数点后一位;混合溶液的体积可视为各溶液的体积之和)。
方案二、实验装置如图2所示。
加热,充分反应后,由导管a通入氧气足够长时间,取下烧杯,向其中加入足量的溶液,经过滤、洗涤、干燥后称量固体的质量。
(4)通入氧气的目的是______________、____________。
(5)若通入氧气的量不足,则测得的硫酸的最低浓度__________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
26、(10分)随着时代的发展,绿色环保理念越来越受到大家的认同,变废为宝是我们每一位公民应该养成的意识。某同学尝试用废旧的铝制易拉罐作为原材料、采用“氢氧化铝法”制取明矾晶体并进行一系列的性质探究。
制取明矾晶体主要涉及到以下四个步骤:
第一步:铝制品的溶解。取一定量铝制品,置于250mL锥形瓶中,加入一定浓度和体积的强碱溶液,水浴加热(约93℃),待反应完全后(不再有氢气生成),趁热减压抽滤,收集滤液于250mL烧杯中;
第二步:氢氧化铝沉淀的生成。将滤液重新置于水浴锅中,用3 ml/L H2SO4调节滤液pH至8~9,得到不溶性白色絮凝状Al(OH)3,减压抽滤得到沉淀;
第三步:硫酸铝溶液的生成。将沉淀转移至250mL烧杯中,边加热边滴入一定浓度和体积的H2SO4溶液;
第四步:硫酸铝钾溶液的形成。待沉淀全部溶解后加入一定量的固体K2SO4,将得到的饱和澄清溶液冷却降温直至晶体全部析出,减压抽滤、洗涤、抽干,获得产品明矾晶体[KAl(SO4)2·12H2O,M=474g/ml]。
回答下列问题:
(1)第一步铝的溶解过程中涉及到的主要反应的离子方程式为__________________________
(2)为了加快铝制品的溶解,应该对铝制品进行怎样的预处理:________________________
(3)第四步操作中,为了保证产品的纯度,同时又减少产品的损失,应选择下列溶液中的___(填选项字母)进行洗涤,实验效果最佳。
A.乙醇 B.饱和K2SO4溶液 C.蒸馏水 D.1:1乙醇水溶液
(4)为了测定所得明矾晶体的纯度,进行如下实验操作:准确称取明矾晶体试样4.0g于烧杯中,加入50mL 1ml/L盐酸进行溶解,将上述溶液转移至100mL容量瓶中,稀释至刻度线,摇匀;移取25.00 mL溶液干250 mL锥形瓶中,加入30 mL 0.10ml/L EDTA-2Na标准溶液,再滴加几滴2D二甲酚橙,此时溶液呈黄色;经过后续一系列操作,最终用0.20 ml/L锌标准溶液滴定至溶液由黄色变为紫红色,达到滴定终点时,共消耗5.00 mL锌标准溶液。滴定原理为H2Y2-+Al3+→AlY-+2H+,H2Y2-(过量)+Zn2+→ZnY2-+2H+(注:H2Y2-表示EDTA-2Na标准溶液离子)。则所得明矾晶体的纯度为_________%。
(5)明矾除了可以用作人们熟悉的净水剂之外,还常用作部分食品的膨松剂,例如油条(饼)的制作过程需要加入一定量的明矾,请简述明矾在面食制作过程作膨松剂的原理:_______
(6)为了探究明矾晶体的结晶水数目及分解产物,在N2气流中进行热分解实验,得到明矾晶体的热分解曲线如图所示(TG%代表的是分解后剩余固体质量占样品原始质量的百分率,失重百分率=×100%):
根据TG曲线出现的平台及失重百分率,30~270℃范围内,失重率约为45.57%,680~810℃范围内,失重百分率约为25.31%,总失重率约为70.88%,请分别写出所涉及到30~270℃、680~810℃温度范围内这两个阶段的热分解方程式:___________、_____________
27、(12分)某化学课外小组在制备Fe(OH)2实验过程中观察到生成的白色沉淀迅速变为灰绿色,一段时间后变为红褐色。该小组同学对产生灰绿色沉淀的原因,进行了实验探究。
I.甲同学猜测灰绿色沉淀是Fe(OH)2和Fe(OH)3的混合物,设计并完成了实验1和实验2。
(1)实验中产生红褐色沉淀的化学方程式为_________________________
(2)实验1中加入维生素C溶液是利用了该物质的 ___ 性
(3)实验2中加入的试剂a为 ___溶液,试剂b为____溶液。实验2的现象说明甲同学的猜测 _____(填“正确”或“不正确”)。
Ⅱ.乙同学查阅资料得知,Fe(OH)2沉淀具有较强的吸附性,猜测灰绿色可能是Fe(OH)2吸附Fe2+引起的,设计并完成了实验3—实验5。
(4)依据乙同学的猜测,实验4中沉淀无灰绿色的原因为_____。
(5)该小组同学依据实验5的实验现象,间接证明了乙同学猜测的正确性,则实验5的实验现象可能为____。
Ⅲ.该小组同学再次查阅资料得知当沉淀形成时,若得到的沉淀单一,则沉淀结构均匀,也紧密;若有杂质固体存在时,得到的沉淀便不够紧密,与溶液的接触面积会更大。
(6)当溶液中存在Fe3+或溶解较多O2时,白色沉淀更容易变成灰绿色的原因为______。
(7)该小组同学根据上述实验得出结论:制备Fe(OH)2时能较长时间观察到白色沉淀的适宜的条件和操作有________、____。
28、(14分)在钯基催化剂表面上,甲醇制氢的反应历程如图所示,其中吸附在钯催化剂表面上的物种用*标注。
(1)的△H=_____________kJ·ml-1;该历程中最大能垒(活化能)E正=____________kJ·ml-1,写出该步骤的化学方程式_________________。
(2)在一定温度下,CO和H2混合气体发生反应:,反应速率υ=υ正-υ逆=k正c(CO)·c2(H2)-k逆c(CH3OH),k正、k逆分别为正、逆反应速率常数。达到平衡后,若加入高效催化剂,将___________(填“增大”、“减小”或“不变”);若升高温度,将____________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)353K时,在刚性容器中充入CH3OH(g),发生反应:。体系的总压强p随时间t的变化如表所示:
①若升高反应温度至373K,则CH3OH(g)分解后体系压强p∞(373K)___________121.2kPa(填“大于”、“等于”或“小于”),原因是________________________。
②353K时,该反应的平衡常数KP=__________(kPa)2(KP为以分压表示的平衡常数,计算结果保留1位小数)。
29、(10分)工业合成氨对人类生存贡献巨大,反应原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H
(1)若在一容积为2L的密闭容器中加入0.2ml的N2和0.6ml的H2在一定条件下发生反应,若在5分钟时反应达到平衡,此时测得NH3的物质的量为0.2ml。则前5分钟的平均反应速率v(N2)=__。
(2)平衡后,若提高H2的转化率,可以采取的措施有__。
A.加入催化剂 B.增大容器体积
C.降低反应体系的温度 D.加入一定量N2
(3)科学家研究在催化剂表面合成氨的反应机理,反应步骤与能量的关系如图所示(吸附在催化剂表面的微粒用*标注,省略了反应过程中的部分微粒)。
写出步骤c的化学方程式___;由图像可知合成氨反应的△H__0(填“>”“<”或“=”)。
(4)将n(N2)∶n(H2)=1∶3的混合气体,匀速通过装有催化剂的刚性反应器,反应器温度变化与从反应器排出气体中NH3的体积分数φ(NH3)关系如图。随着反应器温度升高,NH3的体积分数φ(NH3)先增大后减小的原因是_。
某温度下,混合气体在刚性容器内发生反应,起始气体总压为2×107Pa,平衡时总压为开始的90%,则H2的转化率为___(气体分压P分=P总×体积分数)。用某物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作KP),此温度下,该反应的化学平衡常数KP=__(分压列计算式、不化简)。
(5)合成氨的原料气H2可来自甲烷水蒸气催化重整(SMR)。我国科学家对甲烷和水蒸气催化重整反应机理也进行了广泛研究,通常认为该反应分两步进行。第一步:CH4催化裂解生成H2和碳(或碳氢物种),其中碳(或碳氢物种)吸附在催化剂上,如CH4→Cads/[C(H)n]ads+(2-)H2;第二步:碳(或碳氢物种)和H2O反应生成CO2和H2,如Cads/C(H)n]ads+2H2O→CO2+(2+)H2。反应过程和能量变化残图如下(过程①没有加催化剂,过程②加入催化剂),过程①和②ΔH的关系为:①__②(填“>”“<”或“=”);控制整个过程②反应速率的是第__步(填“I”或“II”),其原因为__。
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、B
【解析】
A.甲基橙变色范围为3.1~4.4,酚酞变色范围为8~10,盐酸滴定氨水恰好完全反应时溶液显酸性,应选甲基橙作指示剂,故A错误;
B.a溶液呈碱性,则主要是NH3·H2O的电离抑制水解,pH=9.24,则溶液中c水(H+)=10-9.24ml/L,则水电离出的c水(OH-)=10-9.24ml/L;b点溶液呈酸性,主要是NH4+的水解促进水的电离,pH=5.12,则溶液中c水(H+)=10-5.12ml/L,则水电离出的c水(OH-)=10-5.12ml/L,所以a、b两点水电离出的OH-浓度之比为=10-4.12,故B正确;
C.c点滴加了50mL盐酸,则溶液中的溶质为NH4Cl和HCl,且物质的量浓度相同,所以溶液中离子浓度大小顺序为:c(Cl-) >c(H+ )>c(NH4+)>c(OH-),故C错误;
D.等pH的氨水和NaOH溶液,氨水的浓度要远大于氢氧化钠溶液的浓度,所以中和等体积等pH的氨水和NaOH溶液时,氨水消耗相同浓度盐酸的体积更多,故D错误;
故答案为B。
在有关水的电离的计算是,无论是酸碱的抑制,还是水解的促进,要始终把握一个点:水电离出的氢离子和氢氧根浓度相同。
2、A
【解析】
A项,氧化铜的还原产物为金属铜,而盐酸不能溶解铜,难以洗净该硬质玻璃管,故A项错误;
B项,碘易溶于有机物,酒精可溶解碘,故B项正确;
C项,长期存放的氯化铁水解最终生成氢氧化铁和HCl,HCl不断挥发,氢氧化铁则会不断沉积于试剂瓶内壁,而稀硫酸可溶解氢氧化铁,故C项正确;
D项,纯碱溶液显碱性,可与油污反应,转化为可溶于水的脂肪酸钠和多元醇,故D项正确。
故答案选A。
本题的易错项为C项;错选C项,可能是学生对长期存放FeCl3的试剂瓶内壁的物质不清楚,或认为就是FeCl3,用水即可洗掉。
3、B
【解析】
受热易分解,其分解反应为:。
【详解】
A.称量样品加热用已知质量的无水氯化钙吸收水蒸气并称量,根据水的质量以及结晶水合物的质量可以求解,A正确;
B.因硝酸镁易分解,称量样品加热无法恰好使结晶水合物恰好分解为硝酸镁,B错误;
C.称量样品加热冷却称量MgO,根据硝酸镁分解的方程式以及氧化镁的质量可测定的结晶水含量,C正确;
D.称量样品加NaOH将硝酸镁转化为氢氧化镁,过滤加热氢氧化镁分解生成氧化镁冷却称量MgO,根据镁原子守恒求解无水硝酸镁的质量,据此求解结晶水含量,D正确。
答案选B。
4、D
【解析】
A、FeSO4溶液和过量Cl2反应生成硫酸铁和FeCl3,硫酸铁和FeCl3加热水解生成氢氧化铁、硫酸和氯化氢,水解吸热且生成的氯化氢极易挥发,但硫酸是难挥发性酸,所以最终得到氢氧化铁,硫酸铁,灼烧后氢氧化铁分解产生氧化铁和水,则最后产物是硫酸铁和氧化铁,属于混合物,故A不确;
B、KI 、NaBr与过量的氯气反应生成单质碘、溴、化钾钠。在高温下碘升华,溴和水挥发,只剩KCl、NaCl,属于混合物,B不正确;
C、向NaAlO2溶液中加入HCl溶液生成氢氧化铝和氯化钠,如果氯化氢过量,则生成氯化钠和氯化铝,因此加热蒸干、灼烧至质量不变,最终产物是氯化钠和氧化铝,是混合物,C不正确;
D、向NaHCO3溶液中加入Na2O2粉末,过氧化钠溶于水生成氢氧化钠和氧气。氢氧化钠和碳酸氢钠反应生成碳酸钠和水,所以最终产物可能只有碳酸钠,属于纯净物,D正确;
答案选D。
5、D
【解析】
V2O5+xLiLixV2O5,分析反应得出Li化合价升高,为负极,V2O5化合价降低,为正极。
【详解】
A. 该电池充电时,阴极的电极反应式为Li+ + e-= Li,故A错误;
B. Li会与LiCl水溶液中水反应,因此LiCl水溶液不能作电解质溶液,故B错误;
C. 根据电子守恒得到关系式2Li — Ni,因此当电池中有7gLi即1ml参与放电时,能得到0.5mlNi即29.5g,故C错误;
D. 电解过程中,碳棒为阳极,阳极区钠离子穿过阳离子膜不断向右移动,右边是阴极,阴极区氯离子穿过阴离子膜不断向左移动,因此NaCl溶液的浓度会不断增大,故D正确。
综上所述,答案为D。
分析电池中化合价,对放电来说化合价升高为负极,降低为正极,充电时,原电池的负极就是充电时的阴极,书写时将原电池负极反过来书写即可。
6、B
【解析】
A.溴水可氧化橡胶,应选酸式滴定管,故A错误;
B.气体溶于水后才能显示一定的酸碱性,因此,用pH试纸检测气体的酸碱性时,需要预先润湿,故B正确;C.溴与KI反应生成的碘易溶于溴苯,汽油与溴苯互溶,无法萃取,应选NaOH溶液充分洗涤、分液,故C错误;
D.环形玻璃搅拌棒应该上下移动,进行搅拌,温度计插在玻璃环中间,无法旋转搅拌棒,故D错误;
答案选B。
7、C
【解析】
该物质与金属钠反应有气体生成,说明分子中含有-OH,即可转变为4个C的烷烃的二元取代物,可采用定一议一的方法。4个C的烷烃共有两种结构,正丁烷和异丁烷,正丁烷共有8种二元取代物,异丁烷共有4种二元取代物,共有12种,故答案选C。
8、D
【解析】
A.由信息可知生成2mlH2O(l)放热为571.6kJ,则2ml液态水完全分解成氢气与氧气,需吸收571.6KJ热量,选项A正确;
B.该反应为放热反应,则2ml氢气与1ml氧气的总能量大于2ml液态水的总能量,选项B正确;
C.物质的量与热量成正比,则2 g 氢气与16 g氧气完全反应生成18g液态水放出285.8 kJ热量,选项C正确;
D.气态水的能量比液态水的能量高,则2ml氢气与1ml氧气完全反应生成水蒸汽放出的热量小于571.6kJ,选项D错误;
答案选D。
9、D
【解析】
A.若H+先CO32-反应生成二氧化碳,向AlO2-溶液中通入二氧化碳能够反应生成氢氧化铝沉淀,若H+最先与AlO2-反应,生成氢氧化铝,而氢氧化铝与溶液中OH-反应生成AlO2-,因此反应顺序应为OH-、AlO2-、CO32-,故A错误;
B.离子还原性I->Fe2+>Br-,氯气先与还原性强的反应,氯气的氧化顺序是I-、Fe2+、Br-,故B错误;
C.氢氧化钡先发生反应,因为碳酸钾与氢氧化钡不能共存,即顺序为Ba(OH)2、KOH、K2CO3、BaCO3,故C错误;
D.氧化性顺序:Fe3+>Cu2+>H+,锌粉先与氧化性强的反应,反应顺序为Fe3+、Cu2+、H+,故D正确;
故选D。
本题考查离子反应的先后顺序等,明确反应发生的本质与物质性质是关键。同一氧化剂与不同具有还原性的物质反应时,先与还原性强的物质反应;同一还原剂与不同具有氧化性的物质反应时,先与氧化性强的物质反应。本题的易错点为A,可以用假设法判断。
10、C
【解析】
A.聚乙烯材料不可降解,A错误;
B.氮化镓,化学式GaN,是氮和镓的化合物,并不属于合金,B错误;
C.碳纤维是碳的单质,是一种无机非金属材料,C正确;
D.聚氯乙烯是速率,不可降解,且不可于用于食品包装,D错误。
答案选C。
11、B
【解析】
A. CH3COOH和CH3COOC2H5互溶,不能用分液的方法分离,故A错误;
B. 硝酸铵晶体溶于水吸热,所以U型管中的液体向左侧移动,故该实验能验证NH4NO3晶体溶于水的热效应,故B正确;
C. 蒸发FeCl3溶液时促进铁离子水解,最后得到氢氧化铁,灼烧又得到氧化铁固体,故C错误;
D. 根据元素非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强分析,要验证C、Cl、Si的非金属性强弱应用实验证明高氯酸、碳酸和硅酸的酸性强弱,但实验中使用的是盐酸,故D错误。
故选B。
掌握非金属性强弱与最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱的对应关系,不能用盐酸的酸性强弱进行比较。
12、B
【解析】
A.BF2Cl只有一种结构,可能为三角锥型,可能为平面三角形,故A错误;
B.BF3中B的价电子对数为3,杂化类型为sp2,三根B﹣F键间键角都为120°,为平面三角形,故B正确;
C.BFCl2只有一种结构,可能为三角锥型,可能为平面三角形,故C错误;
D.三根B﹣F键键长都为130pm,可能为三角锥型,可能为平面三角形,故D错误;
故选B。
13、C
【解析】
A.由图1可知,当c(HA-)=c(A2-)时,溶液显酸性,所以NaHA溶液显酸性,电离程度大于水解程度,则各离子浓度大小关系为:c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-),故A正确;
B.由图2可知,当c([H3NCH2CH2NH2]+)=c[H3NCH2CH2NH3]2+)时,溶液的pH=6.85,c(OH-)=10-7.15ml·L-1,则
Kb2==c(OH-),Kb2=10-7.15,故B正确;
C.由图2可知,当c([H3NCH2CH2NH3]2+)=c([H3NCH2CH2NH]+)时,溶液的pH=6.85,c(OH-)=10-7.15ml·L-1,则Kb2=10-7.15,由图1可知,当c(HA-)=c(A2-)时,pH=6.2,则Ka2=10-6.2,[H3NCH2CH2NH3]2+的水解程度大于A2-的水解程度,溶液显酸性,故C错误;
D.=
=,由于通入HCl,Kw、Kb1、Ka1都不变,所以
不变,故D正确。
故选C。
本题考查弱电解质的电离平衡及盐的水解平衡原理的应用,把握电离平衡原理和水解原理、电离常数和水解常数的计算、图象数据的分析应用为解答的关键,侧重分析、应用能力和计算能力的考查,难点D,找出所给表达式与常数Kw、Kb1、Ka1的关系。
14、B
【解析】
常温下,0.2 ml/L的一元酸HA与等浓度的NaOH溶液等体积混合后得到物质的量浓度为0.1 ml/L的NaA溶液;
A.由c(A-)<0.1ml/L,表示HA是弱酸,NaA溶液显碱性,pH>7,A错误;
B.A-水解使溶液显碱性,所以溶液中的粒子浓度的大小关系是c(Na+)> c(A-)>c(OH-)>c(HA)> c(H+),所以X是OH-,Y是HA,Z表示H+,溶液中的物料守恒为c(A-)+c(HA)=c(Na+),B正确;
溶液中c(A-)<0.1ml/L,说明A-发生水解,则HA为弱酸,C错误;
D. A-水解使溶液显碱性,所以溶液中的粒子浓度的大小关系是c(Na+)> c(A-)>c(OH-)>c(HA)> c(H+),所以X是OH-,Y是HA,Z表示H+,D错误;
答案选B。
15、C
【解析】
A、正确关系为c(OH-)=c(HCO3-)+c(H+)+2c(H2CO3),因为由一个CO32-水解生成H2CO3,同时会产生2个OH-,故A错误;
B、NaHCO3溶液中,根据物料守恒可得:c(Na+)=c(CO32﹣)+c(HCO3﹣)+c(H2CO3),故B错误;
C、等物质的量的一元弱酸HX与其钾盐KX的混合溶液中,根据物料守恒,2 c(K+)= c(HX)+c(X-),故C正确;
D、浓度均为0.1 ml/L的NaHCO3溶液和NaOH溶液等体积混合,根据电荷守恒:c(Na+)+ c(H+)=2c(CO32-)+c(OH-)+c(HCO3-),故D错误;
综上所述,本题正确答案为C。
本题考查了溶液中离子浓度等量关系,注意掌握电荷守恒、物料守恒、盐的水解原理在判断溶液中离子浓度大小中的应用方法。
16、A
【解析】
根据三种基态原子的电子排布式:①1s22s22p63s23p4;②1s22s22p63s23p3;③1s22s22p5可判断①、②、③分别代表的元素为:S、P、F。
【详解】
A.同周期自左而右,第一电离能增大,但P元素原子3p能级为半满稳定状态,第一电离能高于同周期相邻元素,所以第一电离能Cl>P>S;同主族自上而下第一电离能减弱,故F>Cl,故第一电离能F>P>S,即③>②>①,A正确;
B.S、P、F价电子数分别为:6、5、7,即③>①>②,B错误;
C.根据同周期电负性,从左往右逐渐变大,同族电负性,从下往上,越来越大,所以F>S>P,③>①>②,C错误;
D.S、P、F的质子数分别为:16、15、9,即①>②>③,D错误;
答案选A。
17、B
【解析】
A.氧化亚铁溶于稀硝酸,发生氧化还原反应,正确的离子方程式为:3FeO+NO3-+10H+═3Fe3++5H2O+NO↑,故A错误;
B、澄清石灰水中通入过量的二氧化硫生成亚硫酸氢钙,反应为Ca(OH)2+SO2=CaSO3↓+H2O,CaSO3+SO2+H2O=Ca(HSO3)2,故总的离子方程式为OH-+SO2═HSO3-,故B正确;
C.NH4HCO3溶液与足量Ba(OH)2溶液混合反应生成碳酸钡沉淀和氨水,反应的离子方程式为NH4++HCO3-+Ba2++2OH-═BaCO3↓+H2O+NH3·H2O,故C错误;
D.NH4Al(SO4)2溶液与足量的Ba(OH)2溶液混合,Al3+应转化为AlO2-,NH4+也会与OH-反应,故D错误;
答案选B。
18、D
【解析】
A.硫酸亚铁与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为:Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓,静置一段时间后,氢氧化亚铁被氧化生成氢氧化铁沉淀,故A错误;
B.漂白粉溶液中加入醋酸,醋酸为弱酸,离子方程式为CH3COOH+ClO-═HClO+CH3COO-,故B错误;
C.向AgCl悬浊液中加Na2S溶液,白色沉淀变成黑色,离子方程式:2AgCl+S2-=Ag2S+2Cl-,故C错误;
D.K2Cr2O7溶液中存在Cr2O72-(橙色)+H2O⇌2CrO42-(黄色)+2H+,滴加少量H2SO4,增大了氢离子浓度,平衡逆向移动,颜色加深,2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O,故D正确;
故选D。
19、B
【解析】
A、由图可知,常温下,0.1ml/L的氨水溶液中c(H+)=10﹣11ml/L,则c (OH﹣)==1×10﹣3ml/L,故A错误;
B、b点为NH4Cl和NH3•H2O的混合溶液,溶液中NH4+促进水的电离程度和H+抑制程度相等,所以水电离的氢离子浓度为10﹣7ml/L,溶液呈中性,故B正确;
C、c点溶液为NH4Cl溶液,呈酸性,c(H+)>c(OH﹣),电荷关系为c(NH4+)+c(H+)=c(OH﹣)+c(Cl﹣),所以c点溶液中c(NH4+)<c(Cl﹣),故C错误;
D、d点溶液为NH4Cl和HCl的混合溶液,溶液呈酸性,c(H+)>c(OH﹣),电荷关系为c(NH4+)+c(H+)=c(OH﹣)+c(Cl﹣),所以d点溶液中:c(Cl﹣)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH﹣),故D错误;
故选:B。
20、C
【解析】
A.石墨和金刚石完全燃烧,生成物相同,相同物质的量时后者放热多,因热量与物质的量成正比,故A错误;
B.石墨能量低,石墨稳定,故B错误;
C.由石墨转化为金刚石需要吸热,可知等量的金刚石储存的能量比石墨高,故C正确;
D.石墨在特定条件下转化为金刚石,需要合适的高温、高压,故D错误;
故答案为C。
21、B
【解析】
A.的溶液,的物质的量为,硫酸中氢离子和硫酸根离子的物质的量比为2比1,硫酸根离子的物质的量为0.05ml,数目为,故A错误;
B.和反应前后分子数不变,故和充分反应后,容器内分子总数为,故B正确;
C.与KI的反应为可逆反应,故C错误;
D.60g 的物质的量为n===1ml,1ml中有4mlSi-O键,则Si-O键数目为4NA;
答案选B。
关于PH的计算和物质的量公式是解题的关键。
22、C
【解析】
A.该高分子由乙二醇、乙二酸、1,2-丙二醇、对苯二甲酸、丙二酸5种单体缩聚而成,故A错误;
B.对苯二甲酸与乙二酸、丙二酸不属于同系物,故B错误;
C.乙二醇可被02催化氧化生成草酸,故C正确;
D.高分子化合物没有固定熔沸点,故D错误;
答案选C。
二、非选择题(共84分)
23、氯乙酸乙酯 酯基 取代反应 +2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O 和
【解析】
(1)直接命名A的化学名称和B中含有官能团的名称。
(2)先根据②③前后联系得出C的结构简式,得出反应②的反应类型。
(3) 根据②③前后联系得出C的结构简式
(4)联系教材的乙醛与新制Cu(OH)2反应书写方程式。
(5)X与E互为同分异构体,X中含有六元碳环,且X能与NaOH溶液反应,说明X中含有羧基或酯基,总共有7个碳原子,除了六元环,还剩余1个碳原子,再进行书写。
(6)先将1,3-丙二醇与HBr反应,得到,再在一定条件下与CH2(COOC2H5)2得到,再水解和酸化得到,最后再根据反应④得到产物。
【详解】
(1)A的化学名称是氯乙酸乙酯;B中含有官能团的名称为酯基,故答案为:氯乙酸乙酯;酯基。
(2)根据②③前后联系得出C的结构简式为,因此反应②的反应类型是取代反应,故答案为:取代反应。
(3)根据上题分析得出C的结构简式为,故答案为:。
(4)G与新制Cu(OH)2反应的化学方程式为+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O,故答案为:+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O。
(5)X与E互为同分异构体,X中含有六元碳环,且X能与NaOH溶液反应,说明X中含有羧基或酯基,总共有7个碳原子,除了六元环,还剩余1个碳原子,因此则符合条件的X的结构简式为和,故答案为:和。
(6) 先将1,3-丙二醇与HBr反应,得到,再在一定条件下与CH2(COOC2H5)2得到,再水解和酸化得到,最后再根据反应④得到产物,因此总的流程为,故答案为:。
24、苯乙烯浓硫酸、加热取代反应C6H6+CH3CO+→C6H5COCH3+H+HOCH2CH2CH2CH2OH+O2OHCCH2CH2CH2CHO+2H2O14种、CHCH
【解析】
F不能与银氨溶液发生反应,但能与Na反应,说明F中含有醇羟基,二者为加成反应,F为HOCH2C≡CCH2OH,F和氢气发生加成反应生成G,根据G分子式知,G结构简式为HOCH2CH2CH2CH2OH,G发生催化氧化反应生成H为OHCCH2CH2CHO,H发生氧化反应然后酸化得到I为HOOCCH2CH2COOH;
根据苯结构和B的分子式知,生成A的反应为取代反应,A为,B为;C能和溴发生加成反应,则生成C的反应为消去反应,则C为,D为,E能和I发生酯化反应生成聚酯,则生成E的反应为水解反应,则E为;E、I发生缩聚反应生成K,K结构简式为;
(6)HC≡CH和CH3COCH3在碱性条件下发生加成反应生成(CH3)2COHC≡CH,(CH3)2COHC≡CH和氢气发生加成反应生成(CH3)2COHCH=CH2,(CH3)2COHCH=CH2发生消去反应生成CH2=C(CH3)CH=CH。
【详解】
(1)根据分析,C为,化学名称为苯乙烯;反应①为醇的消去反应,反应条件是浓硫酸、加热;K结构简式为;
故答案为:苯乙烯;浓硫酸、加热;;
(2)生成A的有机反应类型为取代反应,生成A的有机反应分为以下三步:
第一步:CH3COCl+AlCl3→CH3CO++AlCl4-;
第二步:C6H6+CH3CO+→C6H5COCH3+H+;
第三步:AlCl4-+H+→AlCl3+HCl
故答案为:取代反应;C6H6+CH3CO+→C6H5COCH3+H+;
(3)G结构简式为HOCH2CH2CH2CH2OH,G发生催化氧化反应生成H为OHCCH2CH2CHO,由G生成H的化学方程式为HOCH2CH2CH2CH2OH+O2OHCCH2CH2CH2CHO+2H2O,
故答案为:HOCH2CH2CH2CH2OH+O2OHCCH2CH2CH2CHO+2H2O;
(4)A为,A的某种同系物M比A多一个碳原子,M的同分异构体很多,其中①属于芳香族化合物,说明分子中由苯环,②能与新制的Cu(OH)2悬浊液反应,说明分子中有醛基(-CHO);能同时满足这以下条件的有一个苯环链接-CH2CH2CHO或-CH(CH3)CHO,共两种;还可以是一个苯环链接一个-CH2CHO和- CH3共邻间对三种;还可以是一个苯环链接一个-CHO和一个-CH2CH3共邻间对三种;还可以还可以是一个苯环链接一个-CHO和两个-CH3分别共四种,或共两种;因此,符合条件的一共有14种;核磁共振氢谱中峰面积之比为6:2:1:1,则该有机物中有4种不同环境的氢原子,符合要求的结构式为、,
故答案为:14种;、;
(5)HC≡CH和CH3COCH3在碱性条件下发生加成反应生成(CH3)2COHC≡CH,(CH3)2COHC≡CH和氢气发生加成反应生成(CH3)2COHCH=CH2,(CH3)2COHCH=CH2发生消去反应生成CH2=C(CH3)CH=CH,其合成路线为:,
故答案为:。
25、 吸收尾气中的 酸式滴定管 11.0 使产生的全部被NaOH溶液吸收 将最终转化为 偏大
【解析】
反应原理:Cu+2H2SO4CuSO4+SO2↑+2H2O,因为浓硫酸为酸,所以用酸式滴定管盛装,生成的二氧化硫为酸性气体,有毒,必须用碱液吸收法吸收;亚硫酸盐具有强还原性可以被氧气氧化为硫酸盐。硫酸钠与亚硫酸钠均可以与氯化钡反应生成硫酸钡和亚硫酸钡沉淀,据此分析。
【详解】
(1)铜与浓硫酸反应的化学方程式为Cu+2H2SO4CuSO4+SO2↑+2H2O,铜与浓硫酸反应生成的二氧化硫会污染环境,所以必须用碱溶液吸收。
答案:Cu+2H2SO4CuSO4+SO2↑+2H2O 吸收尾气中的SO2
(2)X可用于测定浓硫酸的体积,应该是酸式滴定管。
答案:酸式滴定管
(3)当入浓硫酸的体积为20.0 mL时溶液的总体积为33.45 ml,硫酸的浓度为=11.0ml/L;
答案:11.0
(4)通入氧气的原因之一是将装置中产生的二氧化硫驱赶出去,二是使烧杯中的Na2SO3全部转化为Na2SO4;
答案:使产生的SO2全部被NaOH溶液吸收 将SO2最终转化为Na2SO4
(5)若通入氧气的量不足,则生成沉淀的质量偏小,即计算出的生成二氧化硫的量偏小,则测得的硫酸的最低浓度偏大。
答案:偏大
26、2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ 用砂纸将废旧铝制易拉罐内外表面打磨光滑,并剪成小片备用(其他合理答案也给分) D 94.8 明矾与小苏打(NaHCO3)发生反应(双水解):Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓
+3CO2↑,产生大量CO2,使面食内部体积迅速膨胀,形成较大空隙。 KAl(SO4)2▪12H2OKAl(SO4)2+12H2O 2KAl(SO4)2K2SO4+Al2O3+3SO3↑
【解析】
(1)铝与强碱溶液的反应生成偏铝酸盐和氢气,写出离子方程式;
(2)预处理需要去掉铝表面的致密的氧化物保护膜;
(3)从减少产品损失考虑;
(4)根据题目信息及滴定原理可知,用EDTA-2Na的总量减去锌标准溶液对EDTA-2Na的消耗量,即可计算出样品溶液中Al3+的物质的量,间接算出明矾晶体的物质的量和质量,进而求出明矾晶体的纯度;
(5)从双水解角度考虑;
(6)根据题目所给数据,确定第一个阶段应是脱掉结晶水;第二阶段脱掉SO3;
【详解】
(1)第一步铝的溶解过程中主要发生铝与强碱溶液的反应,离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;
答案:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
(2)铝制品表面有氧化膜及包装油漆喷绘等,打磨、剪成小片后可加快在强碱溶液中的溶解;
答案:用砂纸将废旧铝制易拉罐内外表面打磨光滑,并剪成小片备用(其他合理答案也给分)
(3)所得明矾晶体所含的杂质能溶于水,需用水洗涤,但为了减少产品的损失,应控制水的比例,因此用1:1乙醇水溶液洗涤效果最佳;
答案:D
(4)根据题目信息及滴定原理可知,用EDTA-2Na的总量减去锌标准溶液对EDTA-2Na的消耗量,即可计算出样品溶液中Al3+的物质的量,间接算出明矾晶体的物质的量和质量,进而求出明矾晶体的纯度;
答案:94.8
(5)面食发酵过程中需要用到小苏打(NaHCO3),NaHCO3与明矾发生双水解反应,产生CO2;
答案:明矾与小苏打(NaHCO3)发生反应(双水解):Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓
+3CO2↑,产生大量CO2,使面食内部体积迅速膨胀,形成较大空隙。
(6)根据题目所给数据,结合KAl(SO4)2▪12H2O的化学式,可验证出第一个阶段应是脱掉结晶水得到KAl(SO4)2;第二阶段脱掉SO3,发生的是非氧化还原反应,得到K2SO4和Al2O3;
答案:KAl(SO4)2▪12H2OKAl(SO4)2+12H2O 2KAl(SO4)2K2SO4+Al2O3+3SO3↑
27、4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3 还原 K3[Fe(CN)6](或铁氰化钾) KSCN(或硫氰化钾) 不正确 NaOH溶液浓度高,反应后溶液中Fe2+浓度较小,不易被吸附在Fe(OH)2表面 白色沉淀变为红褐色,中间过程无灰绿色出现 沉淀中混有Fe(OH)3,不够紧密,与溶液接触面积更大,更容易吸附Fe2+ 向高浓度NaOH溶液中滴加FeSO4溶液 除去溶液中Fe3+和O2
【解析】
(1)实验1中产生红褐色沉淀是因为Fe(OH)2被氧化生成Fe(OH)3,反应方程式为4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3,故答案为:4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3;
(2)实验1中加入维生素C是为了防止Fe2+被氧化,利用了其还原性,故答案为:还原;
(3)根据实验现象可知,①中加入试剂出现蓝色沉淀,是在检验Fe2+,试剂a为K3[Fe(CN)6],②中溶液是否变红是在检验Fe3+,试剂b为KSCN,由于②中溶液没有变红,则不存在Fe3+,即灰绿色沉淀中没有Fe(OH)3,甲同学的猜测错误,故答案为:K3[Fe(CN)6](或铁氰化钾);KSCN(或硫氰化钾);不正确;
(4)根据已知,Fe(OH)2沉淀具有较强的吸附性,灰绿色可能是Fe(OH)2吸附Fe2+引起的,而实验4中NaOH溶液浓度高,反应后溶液中Fe2+浓度较小,不易被吸附在Fe(OH)2表面,导致沉淀没有灰绿色,故答案为:NaOH溶液浓度高,反应后溶液中Fe2+浓度较小,不易被吸附在Fe(OH)2表面;
(5)当实验5中的现象为白色沉淀变为红褐色,中间过程无灰绿色出现时,可说明白色沉淀上没有或很少附着有Fe2+,故答案为:白色沉淀变为红褐色,中间过程无灰绿色出现;
(6)溶液中存在Fe3+或溶解较多O2时,O2能将Fe2+氧化成Fe3+,形成Fe(OH)3沉淀,根据题干信息可知,沉淀中混有Fe(OH)3,不够紧密,与溶液接触面积更大,更容易吸附Fe2+,从而白色沉淀更容易变成灰绿色,故答案为:沉淀中混有Fe(OH)3,不够紧密,与溶液接触面积更大,更容易吸附Fe2+;
(7)根据上述实验可知道,当NaOH浓度高或者溶液中不存在Fe3+和O2时,制备Fe(OH)2时能较长时间观察到白色沉淀,其操作可以是向高浓度NaOH溶液中滴加FeSO4溶液或除去溶液中Fe3+和O2,故答案为:向高浓度NaOH溶液中滴加FeSO4溶液;除去溶液中Fe3+和O2。
本题主要考查学生的实验探究与分析能力,同时对学生提取信息的能力有较高的要求,难度较大,解题关键在于对题干信息的提取和结合所学知识进行综合解答。
28、+97.9 179.6 CO*+4H*=CO*+2H2(g)或4H*=2H2(g) 不变 减小 大于 CH3OH(g)⇌CO(g)+2H2(g)的正反应为气体体积增大的吸热反应,温度升高,平衡右移,气体物质的量增加,容器体积不变,总压强变大 43.9
【解析】
(1)根据△H=生成物总能量-反应物总能量分析判断,根据图像,反应历程中活化能最大的为CO∗+4H∗阶段;
(2)平衡时正逆反应速率相等,催化剂可加快反应速率,但不影响平衡移动;根据(1)中分析CH3OH(g)⇌CO(g)+2H2(g)的正反应为吸热反应,则CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g)的正反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动;
(3)①反应CH3OH(g)⇌CO(g)+2H2(g)的正反应为气体体积增大的吸热反应,根据外界条件对该平衡体系的影响分析判断;
②根据相同条件下,物质的量之比等于压强之比,结合三段式计算解答。
【详解】
(1)根据图像显示,甲醇的相对能量为0,生成物相对能量为97.9 kJ·ml-1,根据△H=生成物总能量-反应物总能量,则的△H=+97.9kJ·ml-1;根据图像可以看出,CO∗+4H∗= CO∗+2H2(g)(或4H*=2H2(g))反应历程中活化能E正最大为113.9kJ/ml-(-65.7kJ/ml)=179.6 kJ·ml-1;
(2)平衡时正逆反应速率相等,即υ正= υ逆,则=1,反应速率υ=υ正-υ逆=k正c(CO)·c2(H2)-k逆c(CH3OH)=0,则该反应的平衡常数K==,催化剂可加快反应速率,但不影响平衡移动,正逆反应速率仍相等则不变;根据(1)中分析CH3OH(g)⇌CO(g)+2H2(g)的正反应为吸热反应,则CO(g)+2H2(g) ⇌ CH3OH(g)的正反应为放热反应,升高温度反应逆向移动,平衡常数K减小,则将减小;
(3)①反应CH3OH(g)⇌CO(g)+2H2(g)的正反应为气体体积增大的吸热反应,温度升高,平衡右移,气体物质的量增加,容器体积不变,总压强变大,则升高反应温度至373K,则CH3OH(g)分解后体系压强p∞(373K)大于121.2kPa;
②353K时,初始时平衡体系总压强为101.2 kPa,平衡时体系总压强为121.2kPa,设初始投入CH3OH(g)为1ml,平衡时消耗CH3OH(g)的物质的量为x,列“三段式”:
根据相同条件下,物质的量之比等于压强之比,则,解得x=ml,则平衡时,H2的物质的量为ml,CH3OH的物质的量为()ml,CO的物质的量为ml,平衡时的总物质的量为ml,该反应的平衡常数KP==43.9(kPa)2。
29、0.01ml∙L-1∙min-1 CD ∗NNH+H2∗N+NH3 < 温度低于T时未达平衡,温度升高,反应速率加快,NH3的体积分数增大;高于T时反应达平衡,由于该反应是放热反应,温度升高平衡常数减小,NH3的体积分数减小(答案合理即可) 20% = Ⅱ 第Ⅱ步的活化能大,反应速率慢
【解析】
(1)对于合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),由平衡时生成NH3的物质的量为0.2ml,可求出参加反应的N2为0.1ml,由此可求出在一容积为2L的密闭容器中,前5分钟的平均反应速率v(N2)。
(2)A.加入催化剂,可加快反应速率,但对平衡不产生影响;
B.增大容器体积,也就是减小压强,平衡逆向移动;
C.降低反应体系的温度,平衡正向移动;
D.加入一定量N2,平衡正向移动。
(3)由图中可以看出,步骤c中∗NNH与H2在催化剂作用下发生反应生成∗N和NH3;由图象可知合成氨反应的反应物总能量大于生成物的总能量。
(4)对于放热反应,升高温度平衡逆向移动,T前,随温度升高,NH3的体积分数φ(NH3)增大,则表明反应未达平衡,由此得出先增大后减小的原因。
令起始时,n(N2)=1ml,则n(H2)=3ml,设参加反应的N2的物质的量为x,从而建立三段式:
则,由此可求出x=0.2ml,从而确定H2的转化率。则平衡分压p(N2)==4×106pa,p(H2)==1.2×107pa,p(NH3)==2×106pa,代入KP即得。
(5)过程①和②中,催化剂不影响反应物的转化率,对ΔH不产生影响;整个过程②分两步进行,第二步的活化能大。
【详解】
(1)对于合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),由平衡时生成NH3的物质的量为0.2ml,可求出参加反应的N2为0.1ml,由此可求出在一容积为2L的密闭容器中,前5分钟的平均反应速率v(N2)== 0.01ml∙L-1∙min-1。答案为:0.01ml∙L-1∙min-1;
(2)A.加入催化剂,可加快反应速率,但对平衡不产生影响,A不合题意;
B.增大容器体积,也就是减小压强,平衡逆向移动,H2的转化率减小,B不合题意;
C.降低反应体系的温度,平衡正向移动,H2的转化率增大,C符合题意;
D.加入一定量N2,平衡正向移动,H2的转化率增大,D符合题意;
故选CD。答案为:CD;
(3)由图中可以看出,步骤c中∗NNH与H2在催化剂作用下发生反应生成∗N和NH3,步骤c的反应方程式为∗NNH+H2∗N+NH3;由图象可知合成氨反应的反应物总能量大于生成物的总能量,所以合成氨反应的△H
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