云南省红河哈尼族彝族自治州2026年高三下学期联合考试化学试题(含答案解析)
展开 这是一份云南省红河哈尼族彝族自治州2026年高三下学期联合考试化学试题(含答案解析),共15页。试卷主要包含了考生要认真填写考场号和座位序号等内容,欢迎下载使用。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
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、下列化学用语正确的是
A.Na-O-H与Na+都表示氢氧化钠
B.与都表示氟离子
C.-OH与都表示羟基
D.与都表示水分子
2、X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素,A、B、C、D、F都是由其中的两种或三种元素组成的化合物,E是由Z元素形成的单质,0.1ml·L-1D溶液的pH为13(25℃)。它们满足如图转化关系,则下列说法不正确的是
A.B晶体中阴、阳离子个数比为1:2
B.等体积等浓度的F溶液与D溶液中,阴离子总的物质的量F>D
C.0.1mlB与足量A或C完全反应转移电子数均为0.1NA
D.Y、Z分别形成的简单氢化物的稳定性前者弱于后者,是因为后者分子间存在氢键
3、现有短周期主族元素X、Y、Z、R、T,R原子最外层电子数是电子层数的2倍;Y与Z能形成Z2Y、Z2Y2型离子化合物,Z与T形成的Z2T型化合物能破坏水的电离平衡,五种元素的原子半径与原子序数的关系如图所示。下列推断正确的是( )
A.原子半径和离子半径均满足:Y<Z
B.简单氢化物的沸点和热稳定性均满足:Y>T
C.最高价氧化物对应的水化物的酸性:T<R
D.常温下,0.1ml·L-1由X、Y、Z、T四种元素组成的化合物的水溶液的pH一定大于1
4、某学习小组设计如下装置进行原电池原理的探究。一段时间后取出铜棒洗净,发现浸泡在稀硝酸铜溶液中铜棒变细,浓硝酸铜溶液中铜棒变粗。对该实验的说法正确的是
A.处于稀硝酸中的铜棒为电池的正极,电极反应为:Cu2+ +2e- =Cu
B.该装置可以实现“零能耗”镀铜
C.配置上述试验所用硝酸铜溶液应加入适量的硝酸溶液使铜棒溶解
D.铜棒上部电势高,下部电势低
5、已知常温下反应:Fe3++Ag⇌Fe2++Ag+的平衡常数K=0.3。现将含0.010ml/LFe(NO3)2和0.10ml/L Fe(NO3)3的混合溶液倒入烧杯甲中,将含0.10ml/L的AgNO3溶液倒入烧杯乙中(如图),闭合开关 K,关于该原电池的说法正确的是
A.原电池发生的总反应中Ag+氧化Fe2+
B.盐桥中阳离子从左往右作定向移动
C.石墨为负极,电极反应为Fe2+-e-= Fe3+
D.当电流计指针归零时,总反应达到平衡状态
6、化学与社会、生产、生活密切相关。下列说法正确的是
A.石英只能用于生产光导纤维
B.复旦大学研究的能导电、存储的二维材料二硫化钼是一种新型有机功能材料
C.中国歼—20上用到的氮化镓材料是当作金属合金材料使用的
D.医用双氧水和酒精均可用于伤口清洗,两者消毒原理不相同
7、设NA 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.1ml SiO2 所含Si-O键的数目为 2 NA
B.常温下,1 L pH=9的CH3COONa 溶液中由水电离的H+ 数目为 10-9 NA
C.40 mL 10 ml/L浓盐酸与足量MnO2充分反应,生成的氯气分子数为 0.1NA
D.标准状况下,11.2 L 甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA
8、短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大。 X的族序数是周期数的3倍,25 ℃时,0.1 ml·L-1Z的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH为13,W的最外层有6个电子。下列说法正确的是( )
A.X的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱
B.原子半径:r(Z)>r(W)>r(X)>r(Y)
C.元素Y、W的简单阴离子具有相同的电子层结构
D.Z分别与X、Y、W形成的化合物中均一定只含离子键
9、我国科学家设计出一种可将光能转化为电能和化学能的天然气脱硫装置,如图,利用该装置可实现:H2S+O2 ═H2O2 +S。已知甲池中发生转化:。下列说法错误的是
A.甲池碳棒上发生电极反应:AQ+2H++2e-=H2AQ
B.该装置工作时,溶液中的H+从甲池经过全氟磺酸膜进入乙池
C.甲池①处发生反应:O2+H2AQ=H2O2+AQ
D.乙池②处发生反应:H2S+I3-=3I-+S↓+2H+
10、景泰蓝是一种传统的手工艺品。下列制作景泰蓝的步骤中,不涉及化学变化的是
A.AB.BC.CD.D
11、短周期元素X、Y、Z的原子序数依次递増,其原子的最外层电子数之和为13。X与Y、Z位于相邻周期,Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍或者Y原子最外层电子数的3倍。下列说法正确的是( )
A.X的简单氢化物溶于水显酸性
B.Y的氧化物是离子化合物
C.Z的氢化物的水溶液在空气中存放不易变质
D.X和Z的最高价氧化物对应的水化物都是弱酸
12、化学与生产、生活密切相关。下列说法中不正确的是:
A.从海水中制取食用的精盐,需要有化学反应才能实现
B.高温及常用的消毒剂可使禽流感病毒蛋白质变性
C.生活中的铜制品既能发生析氢腐蚀又能发生吸氧腐蚀
D.植物油中含有碳碳双键,在空气中长时间放置容易氧化变质
13、化学与科技、生活密切相关。下列叙述中正确的是( )
A.屠呦呦用乙醚从青蒿中提取出对治疗疟疾有特效的青蒿素,该过程包括萃取操作
B.从石墨中剥离出的石墨烯薄片能导电,因此石墨烯是电解质
C.中国天眼FAST用到的高性能碳化硅是一种新型的有机高分子材料
D.泰国银饰和土耳其彩瓷是“一带一路”沿线国家的特色产品,其主要成分均为金属材料
14、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
15、根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是( )
A.AB.BC.CD.D
16、炭黑是雾霾中的重要颗粒物,研究发现它可以活化氧分子,生成活化氧,活化过程的能量变化模拟计算结果如图所示,活化氧可以快速氧化二氧化硫。下列说法错误的是( )
A.氧分子的活化包括O-O键的断裂与C-O键的生成
B.每活化一个氧分子放出0.29eV的能量
C.水可使氧分子活化反应的活化能降低0.42eV
D.炭黑颗粒是大气中二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂
17、2.8g Fe全部溶于一定浓度、200mL的HNO3溶液中,得到标准状况下的气体1.12L,测得反应后溶液的pH为1。若反应前后溶液体积变化忽略不计,下列有关判断正确的是
A.反应后溶液中c(NO3-)=0.85ml/L
B.反应后的溶液最多还能溶解1.4gFe
C.反应后溶液中铁元素可能以Fe2+形式存在
D.1.12L气体可能是NO、NO2的混合气体
18、一种新药物结构如图所示,下列有关该化合物说法正确的是
A.分子式为C17H17N2O6
B.能发生水解反应、聚合反应、取代反应、消去反应
C.分子中含有四种不同的官能团
D.能与氢气发生加成反应,但不能与溴的四氯化碳溶液反应
19、下列表示物质结构的化学用语或模型正确的是
A.HClO的结构式:H—O—ClB.HF的电子式: H+[::]-
C.S2﹣的结构示意图:D.CCl4分子的比例模型:
20、已知:①+HNO3+H2O ΔH<0;②硝基苯沸点210.9℃,蒸馏时选用空气冷凝管。下列制取硝基苯的操作或装置(部分夹持仪器略去),正确的是( )
A.配制混酸B.水浴加热
C.洗涤后分液D.蒸馏提纯
21、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↑
22、下列操作一定会使结果偏低的是( )
A.配制一定物质的量浓度的溶液时,用胶头滴管将超过刻度线的溶液吸出
B.测定胆矾晶体中的结晶水含量,加热后,未进行恒重操作
C.酸碱滴定实验,滴加最后一滴标准液,溶液颜色突变,未等待半分钟
D.测定气体摩尔体积时,气体体积未减去注入酸的体积
二、非选择题(共84分)
23、(14分)丹参素是一种具有保护心肌、抗血栓形成、抗肿瘤等多种作用的药物。它的一种合成路线如下:
已知:Bn-代表苄基()
请回答下列问题:
(1)D的结构简式为__________,H中所含官能团的名称为_______________。
(2)的反应类型为_____________,该反应的目的是_____________。
(3)A的名称是__________,写出的化学方程式:________。
(4)用苯酚与B可以制备物质M()。N是M的同系物,相对分子质量比M大1.则符合下列条件的N的同分异构体有__________种(不考虑立体异构)。其中核磁共振氢谱有6组峰,且峰面积之比为1:1:1:2:2:3的物质的结构简式是_____________(写出一种即可)。
①苯环只有两个取代基
②能与溶液发生显色反应
③能发生银镜反应
④红外光谱表明分子中不含醚键
(5)参照丹参素的上述合成路线,以为原料,设计制备的合成路线:____________________。
24、(12分)聚碳酸酯的透光率良好,可制作挡风玻璃、眼镜片等。某聚碳酸酯(M)的合成路线如下:
已知:
Ⅰ.D的分子式为C3H4O3,核磁共振氢谱只有一组峰
Ⅱ.R1COOR2+R3OHR1COOR3+ R2OH
(1)A的名称是 _______,D的结构简式为_____;
(2)B→C的反应类型______;
(3)关于H的说法正确的是(_______)
A.分子式为C15H16O2
B.呈弱酸性,是苯酚的同系物
C.分子中碳原子可能共面
D.1ml H与浓溴水取代所得有机物最多消耗NaOH10ml
(4)写出A→B化学方程式________;
(5)最常见的聚碳酸酯是用H与光气()聚合得到,请写出该聚碳酸酯的结构简式________;
(6)H的同分异构体中满足下列条件的有___种;
①有萘环()结构 ②能发生水解和银镜反应 ③两个乙基且在一个环上
(7)F→G需三步合成
CH2=CHCH3KL
若试剂1为HBr,则L的结构简式为_______,③的反应条件是_____。
25、(12分)二氯化二硫(S2Cl2)是一种重要的化工原料,常用作橡胶硫化剂,改变生橡胶受热发黏、遇冷变硬的性质。查阅资料可知S2Cl2具有下列性质:
(1)制取少量S2Cl2
实验室可利用硫与少量氯气在110~140℃反应制得S2Cl2粗品,氯气过量则会生成SCl2。
①仪器m的名称为___,装置F中试剂的作用是___。
②装置连接顺序:A→___→___→___→E→D。
③实验前打开K1,通入一段时间的氮气排尽装置内空气。实验结束停止加热后,再通入一段时间的氮气,其目的是___。
④为了提高S2Cl2的纯度,实验的关键是控制好温度和___。
(2)少量S2Cl2泄漏时应喷水雾减慢其挥发(或扩散),并产生酸性悬浊液。但不要对泄漏物或泄漏点直接喷水,其原因是___。
(3)S2Cl2遇水会生成SO2、HCl两种气体,某同学设计了如下实验方案来测定该混合气体SO2的体积分数。
①W溶液可以是___ (填标号)。
a.H2O2溶液 b.KMnO4溶液(硫酸酸化) c.氯水
②该混合气体中二氧化硫的体积分数为___(用含V、m的式子表示)。
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)氮化铝(AlN)是一种性能优异的新型材料,在许多领域有广泛应用。某化学小组模拟工业制氮化铝原理,欲在实验室制备氮化铝并检验其纯度。查阅资料:
①实验室用饱和NaNO2溶液与NH4Cl溶液共热制N2:NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O
②工业制氮化铝:Al2O3+3C+N22AlN+3CO,氮化铝在高温下能水解。
③AlN与NaOH饱和溶液反应:AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑。
Ⅰ.氮化铝的制备
(1)实验中使用的装置如上图所示,请按照氮气气流方向将各仪器接口连接:e→c→d_____。(根据实验需要,上述装置可使用多次)。
(2)A装置内的X液体可能是_____;E装置内氯化钯溶液的作用可能是_________.
Ⅱ.氮化铝纯度的测定
(方案i)甲同学用左图装置测定AlN的纯度(部分夹持装置已略去)。
(3)为准确测定生成气体的体积,量气装置(虚线框内)中的Y液体可以是________.
a.CCl4 b.H2O c.NH4Cl饱和溶液 d.植物油
(4)用下列仪器也能组装一套量气装置,其中必选的仪器有_________(选下列仪器的编号)。
a.单孔塞 b.双孔塞 c.广口瓶 d.容量瓶 e.量筒 f.烧杯
(方案ii)乙同学按以下步骤测定样品中AlN的纯度 (流程如下图) 。
(5)步骤②的操作是_______
(6)实验室里灼烧滤渣使其分解,除了必要的热源和三脚架以外,还需要的硅酸盐仪器有_____等。
(7)样品中AlN的纯度是_________(用含m1、m2、m3表示)。
(8)若在步骤③中未洗涤,测定结果将_____(填“偏高”、“偏低”或“无影响”。)
28、(14分)氮的化合物能影响植物的生长,其氧化物也是大气的主要污染物之一。
(1)固氮直接影响作物生长。自然固氮发生的反应有:
①N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH1=+180.5kJ·ml-1
②2NO(g)+O2(g)==2NO2(g) ΔH2=-114.1kJ·m1-l
③N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH3=__________kJ ·ml-l。
(2)一定温度下,将等物质的量的NO和CO通入固定容积为4L的密闭容器中发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),反应过程中CO的物质的量变化如图甲所示:
①能判断反应已达到化学平衡状态的是___________(填序号);
A.容器中的压强不变
B.2v正(CO)=v逆(N2)
C.气体的平均相对分子质量保持不变
D.NO和CO的体积比保持不变
②0~20min平均反应速率v(NO)为_______ml/(L·min);
③反应达平衡后再向容器中加入0.4mlCO和0.4mlCO2,则此时平衡______(填“向正反应方向移动”、“向逆反应方向移动”或“不移动”);
④该反应的正反应速率如图乙所示。在t2时刻,将容器的容积迅速扩大到原来的2倍,在其他条件不变的情况下,t3时刻达到新的平衡状态。请在上图乙中,补充画出从t2到t4时刻正反应速率随时间的变化曲线。_____________;
(3)三聚氰酸[C3N3(OH)3]可用于消除汽车尾气中的NO2,其反应分两步进行。第一步是:C3N3(OH)33HCNO;第二步是HCNO与NO2反应,把氮元素和碳元素转变成无毒气体。请写出第二步发生的化学反应方程式_________________;
(4)常温下,在x ml·L-1氨水中加入等体积的y ml·L-1硫酸得混合溶液M恰好显中性。
①M溶液中所有离子浓度由大到小的顺序为_________________。
②常温下,NH3·H2O的电离常数K=_______________(用含x和y的代数式表示,忽略溶液混合前后的体积变化)。
29、(10分)最近有科学家提出“绿色自由”的构想:把含有CO2的空气吹入K2CO3溶液中,然后再用高温水气分解出CO2,经与H2化合后转变为甲醇燃料.
(1)在整个生产过程中饱和K2CO3溶液的作用是_______;不用KOH溶液的理由是_________。
(2)在合成塔中,每44g CO2与足量H2完全反应生成甲醇时,可放出49.5kJ的热量,试写出合成塔中发生反应的热化学方程式_______________;转化过程中可循环利用的物质除了K2CO3外,还有___________。
(3)请评述合成时选择2×105Pa的理由_____________________________________。
(4)BaCO3的溶解平衡可以表示为 BaCO3(s)⇌Ba2++CO32﹣
①写出平衡常数表达式___________________;
②用重量法测定空气中CO2的体积分数时,选用Ba(OH)2而不是Ca(OH)2为沉淀剂,原因之一是:25℃时,BaCO3的溶解平衡常数K=2.58×10﹣9,而CaCO3的溶解平衡常数K=4.96×10﹣9;原因之二是_________________________。
(5)某同学很快就判断出以下中长石风化的离子方程式未配平:
+6CO2+17H2O=2Na++2Ca2++5HCO3﹣+4H4SiO4+3Al2SiO5(OH)4
该同学判断的角度是______________。
(6)甲醇可制成新型燃料电池,总反应为:2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O该电池负极的电极反应式为:CH3OH﹣6e+8OH﹣=CO32﹣+6H2O则正极的电极反应式为:______________。
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、C
【解析】
A.氢氧化钠是离子化合物,不能用Na-O-H表示,故A错误;
B.为氟离子,不一定代表氟离子,可能是Ne原子或者氧离子等,故B错误;
C.-OH与都表示羟基,分别为结构简式和电子式,故C正确;
D.水分子是v型结构,不是直线型,故D错误;
答案:C
2、D
【解析】
X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素,A、B、C、D、F都是由其中的两种或三种元素组成的化合物,0.1ml·L-1D溶液的pH为13(25℃),说明D为一元强碱溶液,为NaOH,则X为H元素;E是由Z元素形成的单质,根据框图,生成氢氧化钠的反应可能为过氧化钠与水的反应,则E为氧气,B为过氧化钠,A为水,C为二氧化碳,F为碳酸钠,因此Y为C元素、Z为O元素、W为Na元素,据此分析解答。
【详解】
由上述分析可知,X为H,Y为C,Z为O,W为Na,A为水,B为过氧化钠,C为二氧化碳,D为NaOH,E为氧气,F为碳酸钠。
A.B为过氧化钠,过氧化钠是由钠离子和过氧根离子构成,Na2O2晶体中阴、阳离子个数比为1∶2,故A正确;
B.等体积等浓度的F(Na2CO3)溶液与D(NaOH)溶液中,由于碳酸钠能够水解,CO32-+H2OHCO3-+OH-、HCO3-+H2O H2CO3+OH-,阴离子数目增多,阴离子总的物质的量F>D,故B正确;
C.B为Na2O2,C为CO2,A为H2O,过氧化钠与水或二氧化碳的反应中,过氧化钠为氧化剂和还原剂,0.1mlB与足量A或C完全反应转移电子0.1NA,故C正确;
D.元素的非金属性越强,氢化物越稳定,非金属性C<O,Y、Z分别形成的简单氢化物的稳定性前者弱于后者,与氢键无关,故D错误;
答案选D。
解答本题的突破口为框图中生成氢氧化钠和单质E的反应。本题的易错点为C,要注意过氧化钠与水或二氧化碳的反应中,过氧化钠既是氧化剂,又是还原剂,反应中O由-1价变成0价和-2价。
3、B
【解析】
R原子最外层电子数是电子层数的2倍,则R可能为C或S,结合题图可知R为C;Y与Z能形成Z2Y、Z2Y2型离子化合物,则Y为O,Z为Na;Z与T形成的Z2T型化合物能破坏水的电离平衡,则T为S;X的原子半径、原子序数最小,则X为H。
【详解】
A. 电子层越多,原子半径越大,则原子半径为O<Na,具有相同电子排布的离子中,原子序数大的离子半径小,则离子半径为O2->Na+,故A错误;
B. Y、T的简单氢化物分别为H2O、H2S,水分子间存在氢键,则沸点H2O>H2S,元素非金属性越强,对应的简单氢化物的热稳定性越强,则热稳定性H2O>H2S,故B正确;
C. 非金属性S>C,则最高价氧化物对应的水化物的酸性为H2SO4>H2CO3,故C错误;
D. 由H、O、Na、S四种元素组成的常见化合物有NaHSO3和NaHSO4,0.1ml·L-1NaHSO3溶液的pH>1,0.1ml·L-1NaHSO4溶液的pH=1,故D错误。
综上所述,答案为B。
氢化物稳定性与非金属有关,氢化物沸点与非金属无关,与范德华力、氢键有关,两者不能混淆。
4、B
【解析】
原电池,负极发生氧化反应,正极发生还原反应,正极电势比负极电势高。题意中,说明稀硝酸铜中铜作负极,铜变成铜离子进入溶液,下层浓硝酸铜中发生还原反应,铜离子得电子变成铜析出。
【详解】
A. 题意中稀硝酸铜溶液中铜棒变细,浓硝酸铜溶液中铜棒变粗,说明稀硝酸铜中铜作负极,铜变成铜离子进入溶液,电极反应为: Cu -2e- = Cu2+;A项错误;
B. 稀硝酸铜溶液中铜棒变细,浓硝酸铜溶液中铜棒变粗,这样该装置可以实现“零能耗”镀铜,B项正确;
C. 配置上述试验所用硝酸铜溶液若加如硝酸,硝酸会与铜电极反应,不发生题目中的电化学,C项错误;
D. 铜棒上部为负极,电势低,下部为正极,电势高,D项错误。
答案选B。
5、D
【解析】
A.根据浓度商Qc和平衡常数K大小判断反应进行方向,从而确定原电池的正负极。由Fe3+、Fe2+及Ag+的浓度,可求得,Qc小于K,所以反应Fe3++Ag⇌Fe2++Ag+正向进行,即原电池总反应为Fe3++Ag=Fe2++Ag+,Fe3+作氧化剂,氧化了Ag,A错误;
B.根据A项分析,Ag失去电子,作还原剂,为负极,石墨作正极。在原电池中,阳离子向正极移动,因此盐桥中的阳离子是从右往左作定向移动,B错误;
C.根据A项分析,石墨作正极,石墨电极上发生反应,Fe3++e-=Fe2+,C错误;
D.当电流计读数为0时,说明该电路中无电流产生,表示电极上得失电子达到平衡,即该总反应达到化学平衡,D正确。
答案选D。
该题通过浓度商Qc和平衡常数K大小判断反应进行方向,从而确定原电池的正负极,是解题的关键。
6、D
【解析】
A.石英是光导纤维的材料,但还可生产玻璃等,故A错误;
B.二硫化钼属于无机物,不属于新型有机功能材料,故B错误;
C.氮化镓是化合物,不是合金,故C错误;
D.双氧水具有强氧化性,酒精没有强氧化性,均能使蛋白质变性,用于消毒杀菌,但原理不相同,故D正确;
故答案为D。
7、D
【解析】
A.在SiO2晶体中每个Si原子形成4个Si-O键,则1ml SiO2 所含Si-O键的数目为4 NA,故A错误;
B.CH3COONa属于强碱弱酸盐,CH3COO-的水解促进水的电离,常温下,1 L pH=9的CH3COONa 溶液中c(H+)电离=c(OH-)=1×10-5ml/L,发生电离的水分子物质的量为1×10-5ml/L×1L=1×10-5ml,即由水电离的H+ 数目为 10-5 NA,故B错误;
C.40 mL 10 ml/L浓盐酸与足量MnO2充分反应的过程中,盐酸的浓度降低到一定浓度,反应会停止,即溶液中0.4mlHCl未能完全参加反应,则反应中生成的氯气分子数小于 0.1NA,故C错误;
D.CH4和C2H4分子中均含有4个H原子,则标准状况下,11.2L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为:×4×NA=2NA,故D正确;
故答案为D。
8、B
【解析】
短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,25℃时,0.1ml/LZ的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH为13,则Z为Na元素;W的最外层有6个电子,其原子序数大于Na,则W为S元素;X的族序数是周期数的3倍,X只能位于第二周期,则X为O元素;Y介于O、Na之间,则Y为F元素,据此解答。
【详解】
根据分析可知,X为O元素,Y为F元素,Z为Na,W为S元素。
A.元素的非金属性越强,其最简单的氢化物的稳定性越强,由于元素的非金属性O>S,则X(O)的简单氢化物的热稳定性比W(S)的强,A错误;
B.元素核外电子层越多,原子半径越大,电子层相同时,核电荷数越大原子半径越小,则原子半径大小为:r(Z)>r(W)>r(X)>r(Y),B正确;
C.氟离子含有2个电子层,硫离子含有3个电子层,二者简单阴离子的电子层结构不同,C错误;
D.Na与O、F、S形成的化合物中,过氧化钠中既有离子键又有共价键,D错误;
故合理选项是B。
本题考查了原子结构与元素周期律的关系的知识,依据元素的原子结构或物质的性质推断元素为解答关键,注意掌握元素周期表结构、元素周期律内容,试题侧重考查学生的分析能力及逻辑推理能力。
9、B
【解析】
A.由装置图可知,甲池中碳棒上发生得电子的还原反应,电极反应为AQ+2H++2e-=H2AQ,故A不符合题意;
B.原电池中阳离子移向正极,甲池中碳棒是正极,所以溶液中的H+从乙池经过全氟磺酸膜进入甲池,故B符合题意;
C.甲池①处发生O2和H2AQ反应生成H2O2和AQ,方程式为O2+H2AQ=H2O2+AQ,故C不符合题意;
D.乙池②处,硫化氢失电子生成硫单质,得电子生成I-,离子方程式为:H2S+=3I-+S↓+2H+,故D不符合题意;
故选:B。
本题考查新型原电池的工作原理,把握理解新型原电池的工作原理是解题关键,注意根据题给信息书写电极反应式。
10、A
【解析】
A.将铜丝压扁并掰成图案,并没有新的物质生成,属于物理变化,不涉及化学变化,故A选;B.铅丹、硼酸盐等原料化合在经过烧熔而制成不透明的或是半透明的有独特光泽物质,该过程有新物质生成,属于化学变化,故B不选;C.烧制陶瓷过程有新物质生成,属于化学变化,故C不选;D.酸洗去污,该过程为酸与金属氧化物反应生成易溶性物质,属于化学变化,故D不选。
11、B
【解析】
Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍或者Y原子最外层电子数的3倍,说明Z原子的最外层电子数是6个,Y的最外层电子数是2,因此X的最外层电子数是5,即X是N。X与Y、Z位于相邻周期,所以Y是镁,Z是硫。
A.氨气的水溶液显碱性,A不正确;
B.氧化镁是活泼的金属和活泼的非金属形成的,属于离子化合物,B正确;
C.H2S具有还原性,容易被氧化,C不正确;
D.硝酸和硫酸都是强酸,D不正确;
答案选B。
12、C
【解析】
A. 粗盐精制过程需要除去粗盐中含有的硫酸根离子、钙离子、镁离子,需要加入除杂剂,该过程中有新物质生成,发生化学变化,故A正确;
B. 病毒表现生命活动需要蛋白质,高温、消毒剂都能使蛋白质变性而失去生理活性,故B正确;
C. 铜活泼性弱于氢,所以铜制品不能发生析氢腐蚀,而铁制品既能发生吸氧腐蚀又能发生析氢腐蚀,故C错误;
D. 植物油中由于含有碳碳双键,易被氧化而变质,因此在空气中长时间放置容易氧化变质,故D正确;
答案选C。
13、A
【解析】
A.用乙醚从青蒿中提取出对治疗疟疾有特效的青蒿素,与有机物易溶于有机物有关,该过程为萃取操作,故A正确;
B.石墨烯是一种碳单质,不是电解质,故B错误;
C.碳化硅属于无机物,为无机非金属材料,故C错误;
D.泰国银饰属于金属材料,土耳其彩瓷主要成分是硅酸盐,故D错误;
故答案为A。
14、B
【解析】
A. 二氧化硅可做光导纤维,晶体硅常做半导体材料,A项错误;
B. 玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石英,水泥的主要原料是黏土、石灰石,陶瓷主要原料是黏土,石英主要成分是二氧化硅、黏土属于硅酸盐,故都属于硅酸盐产品,故D正确;B项正确;
C. SiO2可与水不反应,C项错误;
D. 半导体硅能够导电,可做计算机芯片,D项错误;
答案选B。
15、B
【解析】
A. 向苯中加少量溴水,振荡,水层变成无色,是苯萃取溴的过程,属于物理变化,故A错误;
B. 沉淀部分溶解,说明还有部分不溶解,不溶解的一定是硫酸钡,溶解的是亚硫酸钡,所以亚硫酸钠只有部分被氧化,故B正确;
C. 向溶液中加入盐酸生成白色沉淀,可能是Na2SiO3溶液或AgNO3溶液等,故C错误;
D. SO2通入含酚酞的NaOH溶液中红色消失,是SO2与NaOH反应生成亚硫酸钠和水的缘故,故D错误;
故答案为B。
16、C
【解析】
A.由图可知,氧分子的活化是O-O键的断裂与C-O键的生成过程,故A正确;
B.由图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,因此每活化一个氧分子放出0.29eV的能量,故B正确;
C.由图可知,水可使氧分子活化反应的活化能降低0.18eV,故C错误;
D.活化氧可以快速氧化二氧化硫,而炭黑颗粒可以活化氧分子,因此炭黑颗粒可以看作大气中二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂,故D正确。
故选C。
17、A
【解析】
Fe和硝酸反应生成硝酸盐和氮氧化物,氮氧化物在标况下体积是1.12L,则n(NOx)==0.05ml,反应后溶液pH=1说明溶液呈酸性,硝酸有剩余,则Fe完全反应生成Fe(NO3)3。
【详解】
A.根据N原子守恒知,反应后溶液中n(NO3-)=n(HNO3)+3n[Fe(NO3)3]=0.02ml+3×=0.17ml,则c(NO3-)==0.85ml/L,A正确;
B、反应后溶液还能溶解Fe,当Fe完全转化为Fe(NO3)2,消耗的Fe质量最多,反应后剩余n(HNO3)=0.1ml/L×0.2L=0.02ml,根据3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O知,硝酸溶解的n(Fe)=×3=0.0075ml,根据转移电子相等知,硝酸铁溶解的n(Fe)==0.025ml,则最多还能溶解m(Fe)=(0.0075+0.025)ml×56g/ml=1.82g,B错误;
C、反应后硝酸有剩余,则Fe完全反应生成Fe(NO3)3,没有硝酸亚铁生成,C错误;
D.2.8gFe完全转化为Fe(NO3)3时转移电子物质的量=×3=0.15ml,假设气体完全是NO,转移电子物质的量=0.05ml×(5-2)=0.15ml,假设气体完全是NO2,转移电子物质的量=0.05ml×(5-4)=0.05ml<0.15ml,根据转移电子相等知,气体成分是NO,D错误;答案选A。
灵活应用守恒法是解答的关键,注意许多有关化学反应的计算,如果能够巧妙地运用守恒规律可以达到快速解题的目的,常见的守恒关系有:反应前后元素种类和某种原子总数不变的原子守恒;②电解质溶液中的电荷守恒;③氧化还原反应中得失电子数守恒、原电池或电解池中两极通过的电子总数相等;④从守恒思想出发还可延伸出多步反应中的关系式,运用关系式法等计算技巧巧妙解题。
18、C
【解析】
由该有机物的结构简式可知分子式,其分子中含-COOC-、碳碳双键、氨基、硝基,结合酯、烯烃等有机物的性质来解答。
【详解】
A.根据该有机物的结构简式可知,其分子式为C17H18N2O6,故A错误;
B.该有机物含-COOC-可发生水解、取代反应,含碳碳双键可发生聚合反应,不能发生消去反应,故B错误;
C.该有机物含-COOC-、碳碳双键、氨基、硝基四种官能团,故C正确;
D.该有机物含碳碳双键,故其可与氢气发生加成反应,也能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,故D错误;
故答案为C。
19、A
【解析】
A. 次氯酸的中心原子为O,HClO的结构式为:H−O−Cl,A项正确;
B. HF是共价化合物,不存在离子键,分子中氟原子与氢原子形成1对共用电子对,电子式为,B项错误;
C. 硫离子质子数为16,核外电子数为18,有3个电子层,由里到外各层电子数分别为2、8、8,离子结构示意图为,C项错误;
D. 氯原子的半径比碳原子的大,中心原子的半径小,D项错误;
答案选A。
A项是易错点,要特别注意原子与原子之间形成的共价键尽可能使本身达到稳定结构。
20、C
【解析】
A.浓硝酸与浓硫酸混合会放出大量的热,如将浓硝酸加入浓硫酸中,硝酸的密度小于浓硫酸,可能为导致液体迸溅,故A错误;
B.反应在50℃∼60℃下进行,低于水的沸点,因此可以利用水浴加热控制,这样可使反应容器受热均匀,便于控制温度,但图中水浴的水的用量太少,反应液受热不均匀,故B错误;
C.硝基苯为油状液体,不溶于水且密度比水大,在下层,分液操作时应将分液漏斗上口的瓶塞打开,下端紧贴烧杯内壁,下层的液体从下口放出,故C正确;
D.蒸馏分离提纯操作中温度计用来测量蒸汽的温度,控制蒸馏出的物质的温度,温度计水银柱应在烧瓶的支管口处,故D错误;
答案选C。
D项蒸馏提纯时温度计的位置在具支试管口,如需测混合液的温度时,可以置于蒸馏烧瓶液体内,故根据实验需要调整温度计的位置。
21、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。
22、A
【解析】
A、用胶头滴管将超过刻度线的溶液吸出,说明配制一定物质的量浓度的溶液时,加水超过了刻度线,配制的浓度一定偏低,故A选;
B、未进行恒重操作,可能会导致测定的硫酸铜粉末的质量偏大,测定的结晶水的含量偏小,但若胆矾晶体中结晶水恰好全部失去,则测定的结晶水的含量准确,故B不选;
C、酸碱滴定实验,滴加最后一滴标准液,溶液颜色突变,未等待30s立即读数,可能未达到滴定终点,测定结果可能偏低,但也可能恰好达到滴定终点,测定结果准确,故C不选;
D、测定气体摩尔体积时,气体体积未减去注入酸的体积,导致排除的水的体积偏大,即生成气体的体积偏大,测定结果偏高,故D不选;
故选:A。
二、非选择题(共84分)
23、 醚键、羟基、羧基 取代反应 保护(酚)羟基 乙二醛 +O2→ 18
【解析】
根据A的分子式和B的结构可知A为乙二醛(OHC-CHO),乙二醛氧化生成B;根据C、E、B的结构可知D为;B与D发生加成反应生成E();F与BnCl碱性环境下,发生取代反应生成G(),保护酚羟基不被后续步骤破坏;H与氢气发生取代反应生成丹参素,据此分析。
【详解】
(1)根据合成路线逆推可知D为邻苯二酚。H()中所含官能团为醚键、羟基、羧基;
答案: 醚键、羟基、羧基
(2)的结果是F中的羟基氢被苄基取代,所以是取代反应。从F到目标产物,苯环上的两个羟基未发生变化,所以是为了保护酚羟基,防止它在后续过程中被破坏。
答案:取代反应 保护(酚)羟基
(3)A为乙二醛(OHC-CHO),属于醛基的氧化反应,方程式为+O2→;
答案: 乙二醛 +O2→
(4)根据题意,N的同分异构体必含一个酚羟基,另一个取代基可能是:HCOOCH2CH2-、HCOOCH(CH3)、OHCCH(OH)CH2-、OHCCH2CH(OH)-、、,每个取代基与酚羟基都有邻、间、对三种位置关系,共有;其中核磁共振氢谱有6组峰,且峰面积之比为1:1:1:2:2:3的物质的结构简式是;
答案: 18
(5)由原料到目标产物,甲基变成了羧基(发生了氧化反应),但羟基未发生变化。由于酚羟基易被氧化,所以需要预先保护起来。根据题意可以使用BnCl进行保护,最后通过氢气使酚羟基复原,合成路线为;
答案:
本题难点第(4)小题同分异构体种类判断①注意能发生银镜反应的有醛基、甲酸盐、甲酸某酯、甲酸盐、葡萄糖、麦芽糖等;②先确定官能团种类,在确定在苯环中的位置。
24、1,2-二氯乙烷 取代反应 AD 18 Cu/Ag,O2,△
【解析】
根据流程图,卤代烃A()在氢氧化钠溶液中水解生成B,B为,C()在氢氧化钠条件下反应生成D,D与甲醇发生酯交换生成E(),D的分子式为C3H4O3,核磁共振氢谱只有一组峰,因此D为,据此分析解答(1)~(6);
(7)CH2=CHCH3与HBr发生加成反应生成CH3CHBrCH3,CH3CHBrCH3水解生成CH3CHOHCH3,最后将CH3CHOHCH3氧化即可得到丙酮,据此分析解答。
【详解】
(1)A的结构简式为,名称为1,2-二氯乙烷,D的结构简式为,故答案为1,2-二氯乙烷;;
(2)B为,C为,B与发生取代反应生成,故答案为取代反应;
(3)H为。A.根据H的结构简式,H的分子式为C15H16O2,故A正确;B.H中含有酚羟基,具有弱酸性,但含有2个苯环,不属于苯酚的同系物,故B错误;C.结构中含有,是四面体结构,因此分子中碳原子一定不共面,故C错误;D.酚羟基的邻位和对位氢原子能够发生取代反应,1ml H与浓溴水取代所得有机物中最多含有4个溴原子,酚羟基和溴原子均能消耗NaOH,且溴原子水解生成的酚羟基也能与氢氧化钠反应,因此1ml 最多消耗10ml氢氧化钠,故D正确,故答案为AD;
(4)A→B是卤代烃的水解反应,反应的化学方程式为,故答案为;
(5)最常见的聚碳酸酯是用H与光气()聚合得到,与发生缩聚反应生成,故答案为;
(6)H()的不饱和度=8,H的同分异构体中满足下列条件:①有萘环()结构,不饱和度=7,②能发生水解和银镜反应,说明结构中含有酯基和醛基,因此属于甲酸酯类物质,酯基的不饱和度=1,因此其余均为饱和结构,③两个乙基且在一个环上,两个乙基在一个环上有、、、4种情况,HCOO-的位置分别为6、6、3、3,共18种结构,故答案为18;
(7)CH2=CHCH3与HBr发生加成反应生成CH3CHBrCH3,CH3CHBrCH3水解生成CH3CHOHCH3,最后将CH3CHOHCH3氧化即可得到丙酮,因此L为CH3CHOHCH3,反应③的条件为Cu/Ag,O2,△,故答案为CH3CHOHCH3;Cu/Ag,O2,△。
本题的难点和易错点为(3)D的判断,要注意H与溴水的取代产物为,与氢氧化钠充分反应生成和溴化钠。
25、直形冷凝管(或冷凝管) 除去Cl2中混有的HCl杂质 F C B 将装置内的氯气排入D内吸收以免污染空气,并将B中残留的S2Cl2排入E中收集 滴入浓盐酸的速率(或B中通入氯气的量) S2Cl2遇水会分解放热,放出腐蚀性烟气 ac ×100%或%或%或%
【解析】
(1)实验室可利用硫与少量氯气在110~140℃反应制得S2Cl2粗品,氯气过量则会生成SCl2,利用装置A制备氯气,氯气中含氯化氢气体和水蒸气,通过装置F除去氯化氢,通过装置C除去水蒸气,通过装置B和硫磺反应在110~140℃反应制得S2Cl2粗品,通过装置E冷凝得到二氯化二硫(S2Cl2),连接装置D是防止空气中水蒸气进入;
(2)S2Cl2受热或遇水分解放热,放出腐蚀性烟气;
(3)S2Cl2遇水会生成SO2、HCl两种气体,某同学设计了如下实验方案来测定该混合气体中SO2的体积分数,混合气体通过溶液W溶液吸收二氧化硫气体得到溶液中加入加入过量氢氧化钡溶液反应得到硫酸钡沉淀,过滤洗涤干燥称量得到硫酸钡沉淀质量mg,元素守恒计算二氧化硫体积分数。
【详解】
(1)实验室可利用硫与少量氯气在110~140℃反应制得S2Cl2粗品,氯气过量则会生成SCl2,利用装置A制备氯气,氯气中含氯化氢气体和水蒸气,通过装置F除去氯化氢,通过装置C除去水蒸气,通过装置B和硫磺反应在110~140℃反应制得S2Cl2粗品,通过装置E冷凝得到二氯化二硫(S2Cl2),连接装置D是防止空气中水蒸气进入;
①仪器m 的名称为直形冷凝管(或冷凝管),装置F 中试剂的作用是:除去Cl2中混有的HCl杂质;
②利用装置A制备氯气,氯气中含氯化氢气体和水蒸气,通过装置F除去氯化氢,通过装置C除去水蒸气,通过装置B和硫磺反应在110~140℃反应制得S2Cl2粗品,通过装置E冷凝得到二氯化二硫(S2Cl2),连接装置D是防止空气中水蒸气进入,依据上述分析可知装置连接顺序为:A→F→C→B→E→D;
③实验前打开K1,通入一段时间的氮气排尽装置内空气。实验结束停止加热后,再通入一段时间的氮气,其目的是:将装置内的氯气排入D内吸收以免污染空气;并将B中残留的S2Cl2排入E中收集;
④反应生成S2Cl2中因氯气过量则会有少量生成SCl2,温度过高S2Cl2会分解,为了提高S2Cl2的纯度,实验的关键是控制好温度和滴入浓盐酸的速率或B中通入氯气的量;
(2)少量S2Cl2泄漏时应喷水雾减慢其挥发(或扩散),并产生酸性悬独液,但不要对泄漏物或泄漏点直接喷水,其原因是:防止S2Cl2遇水分解放热,放出腐蚀性烟气;
(3)S2Cl2遇水会生成SO2、HCl两种气体,某同学设计了如下实验方案来测定该混合气体中SO2的体积分数,混合气体通过溶液W溶液吸收二氧化硫气体得到溶液中加入加入过量氢氧化钡溶液反应得到硫酸钡沉淀,过滤洗涤干燥称量得到硫酸钡沉淀质量mg,元素守恒计算二氧化硫体积分数;
①W溶液是吸收氧化二氧化硫的溶液,可以是a.H2O2溶液,c.氯水,但不能是b.KMnO4溶液(硫酸酸化),因为高锰酸钾溶液能氧化氯化氢生成氯气,故答案为:ac;
②过程分析可知生成沉淀为硫酸钡沉淀,硫元素守恒得到二氧化硫物质的量n(SO2)=n(BaSO4)==ml,该混合气体中二氧化硫的体积分数为气体物质的量分数,二氧化硫体积分数= 。
考查性质实验方案设计,侧重考查学生知识综合应用、根据实验目的及物质的性质进行排列顺、数据处理能力,综合性较强,注意把握物质性质以及对题目信息的获取于使用,难度中等。
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、 浓硫酸 吸收CO防污染 ad bce 通入过量气体 坩埚、泥三角(玻璃棒写与不写都对) 或 偏高
【解析】
(1)利用装置B制备氮气,通过装置A中浓硫酸溶液除去氮气中杂质气体水蒸气,得到干燥氮气通过装置C和铝发生反应生成AlN,通过装置A避免AlN遇到水蒸气反应,最后通过装置D吸收尾气一氧化碳;
(2)根据A装置的作用分析判断A装置内的X液体,根据CO有毒,会污染空气解答;
(3)根据测定的气体为NH3,结合氨气的性质分析解答;
(4)根据排液体量气法测定气体体积选取装置;
(5)样品m1g溶于过量氢氧化钠溶液中过滤得到滤液偏铝酸钠溶液滤渣质量m2g,滤液及其洗涤液中通入过量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀,过滤得到固体灼烧得到氧化铝为m3g,结合铝元素守恒计算纯度;
(6)实验室中灼烧固体在坩埚内进行,据此选择仪器;
(7)氮化铝含杂质为C和氧化铝,氧化铝质量不变,碳转化为滤渣,样品m1g溶于过量氢氧化钠溶液中过滤得到滤液偏铝酸钠溶液滤渣质量m2g,滤液及其洗涤液中通入过量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀,过滤得到固体灼烧得到氧化铝为m3g,结合差量法计算纯度;
(8)若在步骤③中未洗涤,则煅烧后的氧化铝中含有部分碳酸钠,结合(7)的计算结果表达式分析判断。
【详解】
(1)制备过程是利用装置B制备氮气,通过装置A中浓硫酸溶液除去氮气中杂质气体水蒸气,得到干燥氮气通过装置C和铝发生反应生成AlN,通过装置A避免AlN遇到水蒸气反应,最后通过装置D吸收尾气一氧化碳,氮气气流方向将各个仪器接口连接顺序:e→c→d →f(g)→g(f)→c→d→i,故答案为f(g)→g(f)→c→d→i;
(2)A装置内的X液体可能是浓硫酸,用来干燥氮气,D装置内氯化钯溶液的作用是吸收一氧化碳,防止污染空气,故答案为浓硫酸;吸收CO防污染;
(3)AlN与NaOH饱和溶液反应:AlN+NaOH+H2O═NaAlO2+NH3↑,测定生成的气体为NH3,Y液体不能溶解氨气、不能和氨气反应,量气装置(虚线框内)中的Y液体可以是CC14 或植物油,故答案为ad;
(4)利用通入的气体排出液体体积测定生成气体的体积,可以选择双孔塞、广口瓶、量筒组装一套量气装置测定,故答案为bce;
(5)样品m1g溶于过量氢氧化钠溶液后过滤得到的滤液中含有偏铝酸钠溶液,滤渣质量m2g,滤液及其洗涤液中含有偏铝酸钠溶液,可以通入过量二氧化碳,生成氢氧化铝沉淀,过滤得到固体灼烧得到氧化铝为m3g,因此步骤②的操作为:通入过量CO2气体,故答案为通入过量CO2气体;
(6)实验室里煅烧滤渣使其分解,除了必要的热源和三脚架以外,还需要的硅酸盐仪器有:坩埚、泥三角、故答案为坩埚、泥三角;
(7)氮化铝含杂质为C和氧化铝,氧化铝质量不变,碳转化为滤渣,样品m1g溶于过量氢氧化钠溶液中过滤得到滤液偏铝酸钠溶液滤渣质量m2g,滤液及其洗涤液中通入过量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀,过滤得到固体灼烧得到氧化铝为m3g,
2AlN~Al2O3 △m
82 102 20
m m3-(m1-m2)
m=g=g,样品中AIN的纯度=×100%,故答案为×100%;
(8)若在步骤③中未洗涤,则煅烧后的氧化铝中含有部分碳酸钠,导致氧化铝的质量偏大,即m3偏大,根据样品中AIN的纯度=×100%,则测定结果将偏高,故答案为偏高。
28、+向逆反应方向移动8HCNO+6NO2==7N2+8CO2+4H2Oc(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)=c(OH-)
【解析】
(1)根据盖斯定律分析解答;
(2)①一定温度下,将等物质的量的NO和CO通入固定容积为4L的密闭容器中发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。根据平衡的概念和特征分析判断;
②根据三段式分析解答;
③反应达平衡后再向容器中加入0.4mlCO和0.4mlCO2,计算Qc与K的大小关系进行判断;
④在t2时刻,将容器的容积迅速扩大到原来的2倍,减小了压强,则正逆反应速率均是减小的,平衡向逆反应方向移动,t3时刻达到新的平衡状态,据此画图;
(3)第二步是HCNO与NO2反应,把氮元素和碳元素转变成无毒气体为氮气和二氧化碳,据此书写反应的化学方程式;
(4)溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),结合盐类水解或电荷守恒分析判断c(NH4+)、c(SO42-)的大小,再排序;
②将x ml•L-1的氨水与yml•L-1的硫酸等体积混合,反应后溶液显中性,溶液中c(OH-)=1×10-7ml/L,溶液中c(NH4+)=2c(SO42-)=yml/L,混合之后,反应前c(NH3•H2O)=ml/L,反应后c(NH3•H2O)=(-y)ml/L,根据K=计算。
【详解】
(1)已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H1=+180.5kJ•ml-1,②2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H2=-114.1kJ•ml-1,由盖斯定律可知,①+②得:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g),则△H=(+180.5kJ•ml-1)+(-114.14kJ•ml-1)=+66.4kJ•ml-1,故答案为:+66.4;
(2)①一定温度下,将等物质的量的NO和CO通入固定容积为4L的密闭容器中发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。A.反应前后气体的物质的量不等,容器中气体的压强为变量,因此容器中的压强不变,说明达到了平衡状态,故A正确;B.2v正(CO)=v逆(N2),表示逆反应速率>正反应速率,不是平衡状态,故B错误;C. 反应前后气体的物质的量不等,混合气体的平均相对分子质量不再改变,说明气体的物质的量不变,能够说明达平衡状态,故C正确;D.根据方程式,NO和CO的体积比始终保持不变,不能说明是平衡状态,故D错误;故答案为:AC;
②一定温度下,将2.4ml CO通入固定容积为4L的密闭容器中,依据图像可知,平衡状态一氧化碳物质的量为1.6ml;
2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)
起始量(ml) 2.4 2.4 0 0
变化量(ml) 0.8 0.8 0.4 0.8
平衡量(ml) 1.6 1.6 0.4 0.4
0~20min平均反应速率v(NO)==0.01 ml•L-1•min-1,故答案为:0.01;
③K==,反应达平衡后再向容器中加入0.4mlCO和0.4mlCO2,此时Qc==>K,平衡向逆反应方向移动,故答案为:向逆反应方向移动;
④在t2时刻,将容器的容积迅速扩大到原来的2倍,减小了压强,则正逆反应速率均是减小的,平衡向逆反应方向移动,t3时刻达到新的平衡状态,所以从t2到t4时刻正反应速率随时间的变化曲线,故答案为:;
(3)第二步是HCNO与NO2反应,把氮元素和碳元素转变成无毒气体为氮气和二氧化碳,反应的化学方程式为:8HNCO+6NO27N2+8CO2+4H2O,故答案为:8HNCO+6NO27N2+8CO2+4H2O;
(4)常温下,在x ml·L-1氨水中加入等体积的y ml·L-1硫酸得混合溶液M恰好显中性,溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),电荷守恒得:c(NH4+)+c(H+)=2c(SO42-)+c(OH-),所以c(NH4+)=2c(SO42-),因此M溶液中所有离子浓度由大到小的顺序为c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)=c(OH-),故答案为:c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)=c(OH-);
②将x ml•L-1的氨水与yml•L-1的硫酸等体积混合,反应后溶液显中性,溶液中c(OH-)=1×10-7ml/L,溶液中c(NH4+)=2c(SO42-)=yml/L,混合后反应前c(NH3•H2O)=ml/L,则反应后c(NH3•H2O)=(-y)ml/L,则K===,故答案为:。
29、富集CO2 生成的K2CO3难分解产生CO2 CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H=﹣49.5kJ/ml 水蒸气 适当加压有利于提高反应速率和原料利用率,但压强太高增大成本 K= c(Ba2+)c(CO32﹣) BaCO3的式量大,相对误差小 未配平两边电荷数 O2+2H2O+4e-=4 OH﹣
【解析】
(1)碳酸氢钾不稳定,加热时分解生成碳酸钾和二氧化碳、水,碳酸钾不分解;
(2)4.4kgCO2的物质的量是100ml,100ml二氧化碳和足量氢气反应放出4947KJ热量,据此计算1ml二氧化碳与足量氢气反应放出的热量,从而写出其热化学反应方程式;根据合成甲醇的方程可知,反应生成甲醇和水蒸气,水蒸气可以给碳酸氢钾分解提供能量;
(3)合成甲醇的反应为体积减小的反应,增大压强平衡正移;
(4)①溶解平衡方程式书写平衡常数表达式;
②重量法测定空气中CO2的体积分数,要求称量准确,误差小;
(5)书写离子方程式要注意原子守恒和电荷守恒;
(6)碱性甲醇燃料电池中,甲醇在负极失电子,氧气在正极得电子。
【详解】
(1)在整个生产过程中饱和K2CO3溶液的作用是富集二氧化碳,二氧化碳和饱和的碳酸钾溶液反应生成碳酸氢钾,碳酸氢钾不稳定,加热时分解生成碳酸钾、二氧化碳和水,KOH溶液与二氧化碳是碳酸钾,K2CO3难分解产生CO2;
(2)44gCO2的物质的量是1ml,1ml二氧化碳和足量氢气反应放出49.5kJ热量,所以其热化学反应方程式为:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H=﹣49.5kJ/ml;根据合成甲醇的方程可知,反应生成甲醇和水蒸气,水蒸气可以给碳酸氢钾分解提供能量,所以转化过程中可循环利用的物质除了K2CO3外,还有水蒸气;
(3)合成甲醇的反应为体积减小的反应,增大压强平衡正移,有利于提高反应速率和原料利用率,但是压强太高对反应的设备要求很高,又提高了生产成本,所以不能太高;
4)①BaCO3的溶解平衡可以表示为 BaCO3(s)⇌Ba2++CO32﹣,平衡常数表达式为K= c(Ba2+)c(CO32﹣);
②重量法测定空气中CO2的体积分数,要求称量准确,误差小,BaCO3的式量大,称量的相对误差小;
(5)书写离子方程式要注意原子守恒和电荷守恒,+6CO2+17H2O=2Na++2Ca2++5HCO3﹣+4H4SiO4+3Al2SiO5(OH)4中电荷不守恒,原子个数也不守恒,所以离子方程式错误;
(6)碱性甲醇燃料电池中,甲醇在负极失电子,氧气在正极得电子生成氢氧根离子,则正极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH﹣。
A
B
C
D
将铜丝压扁,掰成图案
将铅丹、硼酸盐等化合熔制后描绘
高温焙烧
酸洗去污
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