2025-2026学年甘肃省兰州市高三一诊考试化学试卷(含答案解析)
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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、X、Y、Z、W均为短周期元素,它们在元素周期表中相对位置如图所示,若Z原子的最外层电子数是第一层电子数的3倍,下列说法正确的是( )
A.Z单质与氢气反应较Y剧烈
B.X与W的原子核外电子数相差9
C.X单质氧化性强于Y单质
D.最高价氧化物对应水化物酸性W比Z强
2、主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不大于20。W、X、Y、Z的族序数之和为12;X与Y的电子层数相同;向过量的ZWY溶液中滴入少量硫酸铜溶液,观察到既有黑色沉淀生成又有臭鸡蛋气味的气体放出。下列说法正确的是
A.原子半径由大到小的顺序为:r(Z)>r(Y)>r(X)>r(W)
B.氧化物的水化物的酸性:H2XO3c(A2-)
B.将等浓度等体积的 Na2A 与 H2A 溶液混合后,溶液显碱性
C.随着 HCl 的通入 c(H+)/c(H2A)先减小后增大
D.pH从3.00到5.30时,c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)先增大后减小
4、向含有0.2 ml氢氧化钠和0.1 ml氢氧化钙的溶液中,持续稳定地通入二氧化碳气体,通入气体为6.72 L(标准状况)时,立即停止,则这一过程中,溶液中离子数目与通入二氧化碳气体体积的关系正确的是(不考虑气体的溶解)
A.B.C.D.
5、H2与碱金属等单质在较高温度下可以化合形成离子型金属氢化物,如NaH、LiH等,它们具有极强的还原性,也是良好的野外生氢剂(NaH+H2O=NaOH+H2↑),下列说法不正确的是
A.金属氢化物具有强还原性的原因是其中的氢元素为-l价
B.NaH的电子式可表示为Na+[:H]-
C.NaAlH4与水反应:NaAlH4+H2O=NaOH+Al(OH)3+H2↑
D.工业上用有效氢含量衡量含氢还原剂的供氢能力,有效氢指单位质量(克)的含氢还原剂的还原能力相当于多少克氢气的还原能力。则LiAlH4的有效氢含量约为0.21
6、下列指定反应的离子方程式正确的是
A.钠与水反应:Na+2H2ONa++2OH–+H2↑
B.用氨水吸收过量的二氧化硫:OH−+SO2
C.向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水:Ca2++HCO3-+OH–CaCO3↓+H2O
D.向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸:Ba2++2OH–+2H++SO42-BaSO4↓+2H2O
7、CO2催化加氢制取甲醇、乙醇等低碳醇的研究,对于环境问题和能源问题都具有非常重要的意义。已知一定条件下的如下反应:
CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) ∆H =-49.0 kJ· ml-1
2CO2(g) + 6H2(g) CH3CH2OH(g) + 3H2O(g) ∆H=-173.6 kJ· ml-1
下列说法不正确的是
A.CH3OH(g) + CO2(g) + 3H2(g) CH3CH2OH(g) + 2H2O(g) ∆H<0
B.增大压强,有利于反应向生成低碳醇的方向移动,平衡常数增大
C.升高温度,可以加快生成低碳醇的速率,但反应限度降低
D.增大氢气浓度可以提高二氧化碳的转化率
8、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
9、室温下,取一定量冰醋酸,进行如下实验:
① 将冰醋酸配制成0.1 ml·L-1醋酸溶液;
② 取20 mL①所配溶液,加入a mL 0.1 ml·L-1 NaOH溶液,充分反应后,测得溶液pH=7;
③ 向②所得溶液中继续滴加稀盐酸,直至溶液中n(Na+) = n(Cl-)。
下列说法正确的是
A.①中:所得溶液的pH=1
B.②中:a=20
C.③中:所得溶液中c(CH3COO-)<c(H+),且pH<7
D.①与③所得溶液相比,等体积时所含CH3COOH分子数目相等
10、25℃时,向10 mL 0.1 ml/LNaOH溶液中,逐滴加入10 mL浓度为c ml/L的HF稀溶液。已知 25℃时:①HF(aq)+OH-(aq)=F-(aq)+H2O(l) ΔH=-67.7 kJ/ml ②H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/ml。请根据信息判断,下列说法中不正确的是
A.整个滴加过程中,水的电离程度不一定存在先增大后减小的变化趋势
B.将氢氟酸溶液温度由25℃升高到35℃时,HF的电离程度减小(不考虑挥发)
C.当c>0.1时,溶液中才有可能存在c(Na+)=c(F-)
D.若滴定过程中存在:c(Na+)>c(OH-)>c(F-)>c(H+),则c一定小于0.1
11、2019年7月1日起,上海、西安等地纷纷开始实行垃圾分类。这体现了我国保护环境的决心,而环境保护与化学知识息息相关,下列有关说法正确的是
A.废旧电池中含有镍、镉等重金属,不可用填埋法处理,属于有害垃圾
B.各种玻璃制品的主要成分是硅酸盐,不可回收利用,属于其他(干)垃圾
C.废弃的聚乙烯塑料属于可回收垃圾,不易降解,能使溴水褪色
D.含棉、麻、丝、毛及合成纤维的废旧衣物燃烧处理时都只生成 CO2和H2O
12、我国学者研制了一种纳米反应器,用于催化草酸二甲酯(DMO)和氢气反应获得EG。反应过程示意图如下:
下列说法不正确的是( )。
A.Cu纳米颗粒将氢气解离成氢原子
B.反应过程中生成了MG和甲醇
C.DMO分子中只有碳氧单键发生了断裂
D.EG和甲醇不是同系物
13、下列说法正确的是( )
A.用NH3·H2O溶液做导电性实验,灯泡很暗,说明NH3·H2O是弱电解质
B.等体积的pH都为2的酸HA和HB分别与足量的铁粉反应,HA放出的H2多,说明HA酸性强
C.c=0.1 ml·L-1的CH3COOH溶液和c=0.1 ml·L-1的HCl溶液中,前者的pH大
D.常温下,pH=5的CH3COOH溶液和pH=4的HCl溶液中,c(CH3COO-)/c(Cl-)=1/10
14、化学与人类生活、生产和社会可持续发展密切相关,下列说法错误的是
A.84消毒液具有强氧化性,可用于居家环境杀菌消毒
B.加强生活垃圾分类与再生资源回收有利于践行“绿水青山就是金山银山”的理念
C.中国华为自主研发的5G芯片巴龙5000的主要材料是Si
D.太阳能光催化环境技术技术可以将二氧化碳转化为燃料,该燃料属于一次能源
15、NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.向1L0.5ml/L盐酸溶液中通入NH3至中性(忽略溶液体积变化),此时NH4+个数为0.5NA
B.向含有FeI2的溶液中通入适量氯气,当有1 ml Fe2+被氧化时,该反应中转移电子数目为3NA
C.标准状况下,22.4L二氯甲烷中含有4NA极性共价键
D.用惰性电极电解CuSO4溶液,标况下,当阴极生成22.4L气体时,转移的电子数为2NA
16、2017年12月,华为宣布: 利用锂离子能在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性,开发出石墨烯电池,电池反应式为LixC6+Li1-xCO2C6+LiCO2,其工作原理如图所示。下列关于该电池的说法不正确的是
A.该电池若用隔膜可选用质子交换膜
B.石墨烯电池的优点是提高电池的储锂容量进而提高能量密度
C.充电时,LiCO2极 发生的电极反应为: LiCO2-xe-=Li1-xCO2+xLi+
D.废旧的该电池进行“放电处理”让Li+从石墨烯中脱出而有利于回收
17、化学式为C3H7FO的物质,含有羟基的同分异构体数目为(不考虑空间异构)( )
A.4种B.5种C.6种D.7种
18、化学与生活、环境密切相关,下列说法错误的是( )
A.生活中钢铁制品生锈主要是由于发生吸氧腐蚀所致
B.将氨气催化氧化生成NO,属于氮的固定
C.维纶被称为“人造棉花”,是因为其分子链上含有羟基的缘故
D.氢氧化铝是医用的胃酸中和剂的一种
19、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
20、NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
A.4g甲烷完全燃烧转移的电子数为2NA
B.11.2L(标准状况)CCl4中含有的共价键数为2NA
C.3 ml SO2和1ml O2于密闭容器中催化反应后分子总数为3NA
D.1L 0.1ml·L-1的Na2S溶液中HS-和S2-离子数之和为0.1 NA
21、图甲是利用一种微生物将废水中尿素的化学能直接转化为电能,并生成环境友好物质的装置,同时利用此装置在图乙中的铁上镀铜。下列说法中不正确的是( )
A.铜电极应与电极相连接
B.通过质子交换膜由左向右移动
C.当电极消耗气体时,则铁电极增重
D.电极的电极反应式为
22、大海航行中的海轮船壳上连接了锌块,说法错误的是
A.船体作正极B.属牺牲阳极的阴极保护法
C.船体发生氧化反应D.锌块的反应:Zn-2e-→Zn2+
二、非选择题(共84分)
23、(14分)化合物I是一种药物合成中间体,与I相关的反应如下:
根据以上信息回答下列问题。
(1)B→C的反应类型是___________。
(2)写出D→E的化学方程式___________。
(3)下列说法正确的是____________
A.物质H中的官能团X为—COOH B.物质C是纯净物
C.有机物A和B以任意物质的量之比混合,只要混合物的总物质的量相同,那么混合物充分燃烧消耗的氧气的量相同
D.工业上用物质B与O2在催化剂条件下可生产环氧乙烷
(4)实验室取1.96g G完全燃烧,将燃烧产物通过碱石灰,碱石灰质量增加4.68g;若将燃烧产物通过浓硫酸,浓硫酸的质量增加0.72g。G的分子式是___________。
24、(12分)有机物PAS-Na是一种治疗肺结核药物的有效成分,有机物G是一种食用香料,以甲苯为原料合成这两种物质的路线如图:
已知:
①
②(R=—CH3或—H)
③
回答下列问题:
(1)生成A的反应类型是___。
(2)F中含氧官能团的名称是___,试剂a的结构简式为___。
(3)写出由A生成B的化学方程式:___。
(4)质谱图显示试剂b的相对分子质量为58,分子中不含甲基,且为链状结构,写出肉桂酸与试剂b生成G的化学方程式:___。
(5)当试剂d过量时,可以选用的试剂d是___(填字母序号)。
a.NaHCO3 b.NaOH c.Na2CO3
(6)肉桂酸有多种同分异构体,写出符合下列条件的任意一种的结构简式___。
a.苯环上有三个取代基;
b.能发生银镜反应,且1ml该有机物最多生成4mlAg;
c.苯环上有两种不同化学环境氢原子
25、(12分)废定影液的主要成分为Na3[Ag(S2O3)2],用废定影液为原料制备AgNO3的实验流程如下:
(1) “沉淀”步骤中生成Ag2S沉淀,检验沉淀完全的操作是________。
(2) “反应”步骤中会生成淡黄色固体,该反应的化学方程式为________。
(3) “除杂”需调节溶液pH至6。测定溶液pH的操作是________。
(4) 已知:2AgNO32Ag+2NO2↑+O2↑,2Cu(NO3)22CuO+4NO2↑+O2↑。AgNO3粗产品中常含有Cu(NO3)2,请设计由AgNO3粗产品获取纯净AgNO3的实验方案:______________________,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥,得到纯净的AgNO3。(实验中须使用的试剂有稀硝酸、NaOH溶液、蒸馏水)
(5) 蒸发浓缩AgNO3溶液的装置如下图所示。使用真空泵的目的是________;判断蒸发浓缩完成的标志是____________________。
26、(10分)NO2是大气污染物之一,实验室拟用NO2与Cl2混合用NaOH溶液吸收的方法消除其污染。回答下列问题:
(1)氯气的制备
①仪器M、N的名称依次是_______________。
②欲用MnO2和浓盐酸制备并收集一瓶纯净干燥的氯气,选呢上图中的装置,其连接顺序为____(按气流方向,用小写字母表示)。
③D在制备装置中的作用是___________;用离子方程式表示装置F的作用是_________________。
(2)用如图所示装置探究Cl2和NO2在NaOH溶液中的反应。查阅有关资料可知:HNO2是一种弱酸,且不稳定,易分解生成NO和NO2。
①装置中X和Z的作用是______________
②实验时观察到X试剂瓶中有黄绿色气体,Z试剂瓶中有红棕色气体,若通入适当比例的Cl2和NO2,Y中观察不到气体颜色,反应结束后加入稀硫酸无现象,则Y中发生反应的化学方程式是________。
③反应结束后,取Y中溶液少许于试管中,加入稀硫酸,若有红棕色气体产生,解释产生该现象的原因:_______________
27、(12分)碱式碳酸钴[ Cx(OH)y(CO3)z ]常用作电子材料,磁性材料的添加剂,受热时可分解生成三种氧化物。为了确定其组成,某化学兴趣小组同学设计了如图所示装置进行实验。
(1)请完成下列实验步骤:
①称取3.65g样品置于硬质玻璃管内,称量乙、丙装置的质量;
②按如图所示装置组装好仪器,并检验装置气密性;
③加热甲中玻璃管,当乙装置中____________(填实验现象),停止加热;
④打开活塞a,缓缓通入空气数分钟后,称量乙、丙装置的质量;
⑤计算。
(2)步骤④中缓缓通入空气数分钟的目的是_____________________
(3)某同学认为上述实验装置中存在一个明显缺陷,为解决这一问题,可选用下列装置中的______(填字母)连接在_________(填装置连接位置)。
(4)若按正确装置进行实验,测得如下数据:
则该碱式碳酸钴的化学式为_________________。
(5)含有C(AlO2)2的玻璃常用作实验室观察钾元素的焰色反应,该玻璃的颜色为___________。
(6)CCl2·6H2O常用作多彩水泥的添加剂,以含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取CCl2·6H2O的一种工艺如下:
已知:
①净除杂质时,加入H2O2 发生反应的离子方程式为______________。
②加入CCO3调PH为5.2~7.6,则操作Ⅰ获得的滤渣成分为_____________。
③加盐酸调整PH为2~3的目的为__________________________________。
④操作Ⅱ过程为___________(填操作名称)、过滤。
28、(14分)某废渣中含有Al 2O3和Cr2O3(三氧化二铬),再次回收利用工艺流程如下。
回答下列问题:
(1)滤液1中阴离子为CrO42-和AlO2-,X的电子式是_______。写出滤液1与过量气体X反应生成Al(OH) 3的离子方程式:_____________________。
(2)“熔烧”中反应之一是4Na2CO3+ 2Cr2O3+ 3O2 =4Na2CrO4+ 4X,该反应中被氧化的物质是______(填化学式);若该反应转移6ml电子,则生成_____ml Na2CrO4。
(3)“还原””中加入适量稀硫酸,调节pH=5,氧化产物为SO42-。写出离子方程式____________。
(4)已知该废料中含铬元素质量分数为a%,wt这样废料经上述流程提取mkgCr2O3。则该废料中铬元素回收率为_______(用代数式表示)。(已知回收率等于实际回收质量与理论质量之比)
29、(10分)1799年,英国化学家汉弗莱·戴维发现了N2O气体。在食品行业中,N2O可用作发泡 剂和密封剂。
(l) N2是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,NH3与O2在加热和催化剂的作用下生成N2O的化学方程式为________。
(2)N2O在金粉表面发生热分解反应:2N2O(g) =2N2(g)+O2(g) △H。
已知:2NH3(g)+3N2O(g)=4N2(g)+3H2O(l) △H1=-1010KJ/ml
4NH3(g)+3O2(g) =2N2(g)+6H2O(l) △H2=-1531KJ/ml
△H=__________。
(3)N2O和CO是环境污染性气体,研究表明,CO与N2O在Fe+作用下发生反应:N2O(g)+CO(g)CO2(g)十N2(g)的能量变化及反应历程如下图所示,两步反应分别为:反应①Fe++N2OFeO+N2;反应②______________
由图可知两步反应均为____(填“放热”或“吸热”)反应,由______(填“反应①或反应②”)决定反应达到平衡所用时间。
(4)在固定体积的密闭容器中,发生反应:N2O(g)+CO(g)CO2(g)+N2(g),改变原料气配比进行多组实验(各次实验的温度可能相同,也可能不同),测定N2O的平衡转化率。部分实验结果如图所示:
①如果要将图中C点的平衡状态改变为B点的平衡状态,应采取的措施是:____ ;
②图中C、D两点对应的实验温度分别为TC和TD,,通过计算判断TC____TD(填“>”“=”或“H2SO4,故D正确。
2、B
【解析】
向过量的ZWY溶液中滴入少量硫酸铜溶液,观察到既有黑色沉淀生成又有臭鸡蛋气味的气体放出,臭鸡蛋气味的气体为硫化氢,说明为硫氢化钾溶液,则W、Y、Z分别为氢、硫、钾。W、X、Y、Z的族序数之和为12,X与Y的电子层数相同,X为硅元素。
A. 原子半径由大到小的顺序为:r(Z) >r(X)>r(Y) >r(W),故错误;
B. 硅酸为弱酸,亚硫酸为弱酸,但亚硫酸的酸性比碳酸强,碳酸比硅酸强,故酸性顺序H2SiO3 c(A2-) >c(H2A),故A错误 ;
B.根据a点,H2A 的 Ka1=10-0.8,根据c点,H2A 的 Ka2=10-5.3,A2-的水解常数是=10-8.7,等浓度等体积的 Na2A 与 H2A 溶液混合,电离大于水解,溶液显酸性,故B错误;
C.,随着 HCl 的通入c(HA-)先增大后减小,所以c(H+)/c(H2A)先减小后增大,故C正确;
D.根据物料守恒, pH从3.00到5.30时,c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)不变,故D错误;答案选C。
4、C
【解析】
n(CO2)==0.3ml,向含有0.2ml氢氧化钠和0.1ml氢氧化钙的溶液中通入CO2,二氧化碳首先与氢氧化钙反应2OH-+Ca2++CO2= CaCO3↓+H2O,离子浓度迅速降低,氢氧化钙完全反应,消耗0.1ml CO2,然后二氧化碳与氢氧化钠反应2OH-+CO2=CO32-+H2O,消耗0.1ml CO2,离子浓度继续降低,但幅度减小,最后发生CO2+H2O +CO32-=2HCO3-,离子浓度增大,恰好反应时,0.3ml二氧化碳也完全反应,所以图像C符合,故选C。
正确掌握反应的离子方程式的先后顺序是解题的关键。本题的易错点为B,要注意B和C的区别。
5、C
【解析】
A、金属氢化物具有强还原性的原因是其中的氢元素为-l价,化合价为最低价,容易被氧化,选项A正确;
B、氢化钠为离子化合物,NaH的电子式可表示为Na+[:H]-,选项B正确;
C、NaOH和Al(OH)3会继续反应生成NaAlO2,选项C不正确;
D、每38g LiAlH4失去8ml电子,与8g氢气相当,故有效氢为,约为0.21,选项D正确。
答案选C。
6、D
【解析】
A.离子方程式中电荷不守恒,A项错误;
B.一水合氨为弱电解质,离子反应中不能拆写成离子,B项错误;
C.NH4HCO3溶液中加入足量的澄清石灰水,出现白色沉淀CaCO3的同时生成一水合氨和水,C项错误;
D.离子方程式符合客观事实,且拆分正确,原子和电荷都守恒,D项正确;
答案选D。
离子方程式书写正误判断方法:
(1)一查:检查离子反应方程式是否符合客观事实;
(2)二查:“==”“”“↓”“↑”是否使用恰当;
(3)三查:拆分是否正确。只有易溶于水的强电解质能拆写成离子,其他物质均不能拆写;
(4)四查:是否漏写离子反应;
(5)五查:反应物的“量”——过量、少量、足量等;
(6)六查:是否符合三个守恒:质量守恒、电荷守恒以及得失电子守恒。
7、B
【解析】
A.根据盖斯定律,用第二个反应减第一个反应得:,故A正确;
B.温度不变,平衡常数不变,故B错误;
C.升高温度,正逆反应速率都可以加快,升高温度,平衡向吸热反应方向进行,即平衡逆向移动,反应限度降低,故C正确;
D.反应物中氢气和二氧化碳都是气体,增大一种反应物的浓度可以提高另一种反应物的转化率,故D正确;
故选:B。
8、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。
9、C
【解析】
A.因为醋酸是弱酸,故①中0.1ml/L的醋酸pH>1,A错误;
B.若②中a=20,则醋酸和氢氧化钠恰好反应生成醋酸钠,醋酸钠水解显碱性,B错误;
C.③中溶液的电荷守恒为:,结合,故,所以,,pH0.1时,混合溶液中溶质为NaF、HF时,溶液可能呈中性,结合电荷守恒判断;
D. 微粒浓度与溶液中含有的NaOH、NaF的物质的量多少有关。
【详解】
A. 酸或碱抑制水电离,酸或碱浓度越大,其抑制水电离程度越大;含有弱离子的盐促进水电离,在滴加过程中c(NaOH)逐渐减小、c(NaF)浓度增大,则水电离程度逐渐增大,当二者恰好完全反应生成NaF时,水的电离程度最大,由于HF的浓度未知,所以滴入10 mLHF时,混合溶液可能是碱过量,也可能是酸过量,也可能是二者恰好完全反应产生NaF,因此滴加过程中水的电离程度不一定存在先增大后减小的变化趋势,A正确;
B. ①HF(aq)+OH-(aq)=F-(aq)+H2O(l) △H=-67.7 kJ/ml,
②H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H=-57.3 kJ/ml,
将①-②得HF(aq)F-(aq)+H+(aq) △H=(-67.7) kJ/ml-(-57.3) kJ/ml=-10.4 kJ/ml,则HF电离过程放出热量,升高温度,电离平衡逆向移动,即向逆反应方向越大,导致HF电离程度减小,B正确;
C. 向NaOH溶液中开始滴加HF时,当c>0.1时,混合溶液中溶质为NaF、HF时,溶液可能呈中性,结合电荷守恒得c(Na+)=c(F-),C正确;
D. 若c≥0.1时,在刚开始滴加时,溶液为NaOH、NaF的混合物。且n(NaOH)>n(NaF),微粒的物质的量浓度存在关系:c(Na+)>c(OH-)>c(F-)>c(H+),所以c不一定小于0.1,D错误;
故合理选项是D。
本题考查酸碱混合溶液定性判断及离子浓度大小比较,易错选项是B,大部分往往只根据弱电解质电离为吸热反应来判断导致错误,题目侧重考查学生分析判断能力,注意题给信息的正确、灵活运用。
11、A
【解析】
A.废旧电池中含有重金属镍、镉等,填埋会造成土壤污染,属于有害垃圾,A项正确;
B.普通玻璃的主要成分是硅酸盐,属于可回收物,B项错误;
C.聚乙烯结构中不含碳碳双键,无法使溴水褪色,C项错误;
D.棉麻的主要成分是纤维素,其燃烧后产物只有CO2和H2O;但丝毛的主要成分是蛋白质,其中还含有氮元素,燃烧产物不止CO2和H2O;合成纤维成分复杂,所以燃烧产物也不止CO2和H2O,D项错误;
答案选A。
12、C
【解析】
A.由图可知,氢气转化为H原子,Cu纳米颗粒作催化剂,故A正确;
B.DMO中C−O、C=O均断裂,则反应过程中生成了EG和甲醇,故B正确;
C.DMO为草酸二甲酯,EG为乙二醇,则C−O、C=O均断裂,故C错误;
D.EG与甲醇中−OH数目不同,二者不是同系物,故D正确;
综上所述,答案为C。
13、C
【解析】
A、没指出浓度,所以无法判断,选项A错误;
B、HA放出的H2多,说明没有HA电离的多,酸性弱,选项B错误;
C、c=0.1 ml·L-1的CH3COOH溶液和c=0.1 ml·L-1的HCl溶液中,CH3COOH是弱电解质,部分电离,酸性弱,pH大,选项C正确;
D、pH=5的CH3COOH溶液和pH=4的HCl溶液中,用电荷守恒得到c(CH3COO-)=c(H+)-c(OH-)=(10-5-10-9) ml·L-1,c(Cl-)=c(H+)-c(OH-)=(10-4-10-10) ml·L-1,c(CH3COO-)/c(Cl-)<,选项D错误;
答案选C。
14、D
【解析】
A.84消毒液主要成分是NaClO,具有强氧化性,有杀菌消毒作用,因此可用于居家环境杀菌消毒,A正确;
B.生活垃圾分类处理,使能够回收利用的物质物尽其用,再生资源回收利用,有害物质集中处理,就可以减少污染物的排放,有利于社会持续发展,B正确;
C.5G芯片主要材料是Si单质,C正确;
D.太阳能光催化环境技术技术可以将二氧化碳转化为燃料,涉及太阳能与化学能的转移,产生的燃料为氢气、CO等属于二次能源,D错误;
故合理选项是D。
15、A
【解析】
A. 向1L0.5ml/L盐酸溶液中通入NH3至中性(忽略溶液体积变化),n(NH4+)= n(Cl-),所以NH4+个数为0.5NA,故A正确;
B. 向含有FeI2的溶液中通入适量氯气,氯气先氧化碘离子,没有FeI2的物质的量,不能计算当有1 ml Fe2+被氧化时转移电子的物质的量,故B错误;
C. 标准状况下,二氯甲烷是液体,22.4L二氯甲烷的物质的量不是1ml,故C错误;
D. 用惰性电极电解CuSO4溶液,阴极先生成铜单质再生成氢气,标况下,当阴极生成22.4L氢气时,转移的电子数大于2NA,故D错误。
答案选A。
16、A
【解析】
A、由电池反应,则需要锂离子由负极移向正极,所以该电池不可选用质子交换膜,选项A不正确;B、石墨烯超强电池,该材料具有极佳的电化学储能特性,从而提高能量密度,选项B正确;C、充电时,LiCO2极是阳极,发生的电极反应为: LiCO2-xe-=Li1-xCO2+xLi+,选项C正确;D、根据电池反应式知,充电时锂离子加入石墨中,选项D正确。答案选A。
点睛:本题考查原电池和电解池的原理,根据电池反应式知,负极反应式为LixC6-xe-=C6+xLi+、正极反应式为Li1-xCO2+xLi++xe-=LiCO2,充电时,阴极、阳极反应式与负极、正极反应式正好相反,根据二次电池的工作原理结合原电池和电解池的工作原理来解答。
17、B
【解析】
C3H7FO可以看做丙烷中的2个H原子分别被1个F、1个-OH取代,丙烷只有一种结构,F与-OH可以取代同一碳原子上的H原子,可以取代不同碳原子上的H原子,据此书写判断。
【详解】
C3H7FO可知丙烷中的2个H原子分别被1个F、1个-OH取代,丙烷只有一种结构,F与-OH可以取代同一碳原子上的H原子,有2种:CH3CH2CH(OH)F、CH3CF(OH)CH3,可以取代不同碳原子上的H原子,有3种:HOCH2CH2CH2F、CH3CH(OH)CH2F、CH3CHFCH2OH,共有5种,故答案为B。
本题是根据等效氢的方法判断同分异构体的数目,等效氢法的判断可按下列三点进行:①同一碳原子上的氢原子是等效的;②同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的;③处于镜面对称位置上的氢原子是等效的(相当于平面成像时,物与像的关系)。
18、B
【解析】
A.生活中钢铁制品生锈主要是由钢铁中的Fe与杂质C及金属制品表面的水膜中的电解质构成原电池,Fe失去电子,被氧化,溶解在水中的氧气获得电子被还原,即由于发生吸氧腐蚀所致,A正确;
B.氨气中的N是化合物,由氨气转化为NO,是氮元素的化合物之间的转化,不属于氮的固定,B错误;
C.维纶被称为“人造棉花”,是因为其分子链上含有与纤维素相同的官能团羟基,其性能接近棉花,C正确;
D.氢氧化铝是两性氢氧化物,不溶于水,能够与胃酸反应,降低胃酸的浓度,本身不会对人产生刺激,因而是医用的胃酸中和剂的一种,D正确;
故合理选项是B。
19、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。
20、A
【解析】
A. 甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水,碳元素化合价由-4价升高到+4价,所以4g甲烷完全燃烧转移的电子数为8NA/ml =2NA,故A正确;
B. CCl4在标况下为非气态,无法计算11.2LCCl4的物质的量,故B错误;
C. SO2和O2反应为可逆反应,反应不能进行完全,SO2和O2都有剩余,所以3 ml SO2和1ml O2于密闭容器中催化反应后分子总数大于3NA,故C错误;
D. Na2S溶液中分两步水解,生成HS-和H2S,根据物料守恒关系:HS-、H2S和S2-离子数之和为0.1NA,故D错误。
故选A。
本题为“NA”应用试题,解答此类题要注意题设陷阱,本题B选项,CCl4在标况下非气态,C选项,二氧化硫和氧气反应为可逆反应,D选项,要注意物料守恒的正确使用,考生只有在平时多总结,才能做到考试时慧眼识别。
21、C
【解析】
根据题给信息知,甲图中装置是将化学能转化为电能的原电池,M是负极,N是正极,电解质溶液为酸性溶液,负极上失电子发生氧化反应,正极上得电子发生还原反应;在铁上镀铜,则铁为阴极应与负极相连,铜为阳极应与正极相连,根据得失电子守恒计算,以此解答该题。
【详解】
A.铁上镀铜,则铁为阴极应与负极相连,铜为阳极应与正极Y相连,故A正确;
B.M是负极,N是正极,质子透过离子交换膜由左M极移向右N极,即由左向右移动,故B正确;
C.当N电极消耗0.25 ml氧气时,则转移0.25×4=1ml电子,所以铁电极增重ml×64g/ml=32g,故C错误;
D.CO(NH2)2在负极M上失电子发生氧化反应,电极反应式为CO(NH2)2+H2O-6e-═CO2↑+N2↑+6H+,故D正确;
故答案为C。
22、C
【解析】
A. 在海轮的船壳上连接锌块,则船体、锌和海水构成原电池,船体做正极,锌块做负极,海水做电解质溶液,故A正确;
B. 在海轮的船壳上连接锌块是形成原电池来保护船体,锌做负极被腐蚀,船体做正极被保护,是牺牲阳极的阴极保护法,故B正确;
C. 船体做正极被保护,溶于海水的氧气放电:O2+4e−+2H2O=4OH−,故C错误;
D. 锌做负极被腐蚀:Zn-2e-→Zn2+,故D正确。
故选:C。
二、非选择题(共84分)
23、加聚反应 CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O ACD C9H8O5
【解析】
C为聚乙烯,那么B为乙烯,B生成C的反应即加聚反应;由A依次生成D,E,F的条件可知,A中一定有羟基,所以A为乙醇;由G生成H的条件可知,G中一定含有羟基,H中一定含有羧基,所以H中的-X即为羧基;根据(4)中提供的燃烧的相关信息,可计算出G的分子式,结合前面推出的信息就可以确定G的结构中含有两个羧基,1个羟基。
【详解】
(1)通过分析可知,B生成C即乙烯生成聚乙烯的反应,反应类型为加聚反应;
(2)D生成E的反应即乙醛与弱氧化剂Cu(OH)2反应的反应;方程式为:CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O;
(3)A.通过分析可知,H中X的官能团为羧基,A项正确;
B. 物质C为聚乙烯,高分子有机化合物都是混合物,B项错误;
C.A为乙醇,1ml乙醇完全燃烧消耗3mlO2;B为乙烯,1ml乙烯完全燃烧消耗也是3mlO2,所以A与B无论何种比例混合,只要混合物的总物质的量相同,则完全燃烧消耗的氧气的量就相同,C项正确;
D.乙烯可以在银的催化下与O2反应生成环氧乙烷,工业上可以采用这种方法生产环氧乙烷,D项正确;
答案选ACD;
(4) 1.96gG中含有H0.08g即0.08ml,含有C1.08g即0.09ml,那么O的质量为0.8g即0.05ml,再结合推断流程分析可知,G分子式为C9H8O5。
有机推断题中,物质的推断一方面可以通过反应条件猜测有机物的结构特点,另一方面也可以通过有机物燃烧的规律判断有机物的组成。
24、取代反应(或硝化反应) 醛基 +Br2+HBr +CH2=CHCH2OH+H2O a 或
【解析】
甲苯发生硝化反应生成A,A结构简式为,A和溴发生取代反应生成B,根据最终产物知,A中苯环上甲基邻位H原子被溴取代生成B,B结构简式为,B被酸性高锰酸钾溶液氧化生成C,C为,C和NaOH的水溶液发生取代反应然后酸化生成D,D结构简式为,根据信息①知,D发生还原反应生成E,E结构简式为,E和碳酸氢钠反应生,则试剂d为NaHCO3,
根据信息③知,F为,F和a反应生成肉桂酸,a为,肉桂酸和b反应生成G,b为醇,质谱图显示试剂b的相对分子质量为58,分子中不含甲基,且为链状结构,b结构简式为CH2=CHCH2OH,G结构简式为,
【详解】
(1)通过以上分析知,甲苯发生取代反应生成A,所以反应类型是取代反应,故答案为:取代反应(或硝化反应);
(2)通过以上分析知,F为,官能团名称是醛基,a结构简式为,故答案为:醛基;;
(3)A结构简式为,A和溴发生取代反应生成B,B结构简式为,反应方程式为,故答案为:;
(4)肉桂酸和丙烯醇发生酯化反应生成G,反应方程式为,故答案为:;
(5)酚羟基和羧基都能和NaOH、碳酸钠反应,但酚羟基不能和碳酸氢钠反应、羧基能和碳酸氢钠反应,故选a;
(6)肉桂酸同分异构体符合下列条件:a.苯环上有三个取代基;b.能发生银镜反应,且1ml该有机物最多生成4ml Ag说明含有两个醛基;c.苯环上有两种不同化学环境氢原子,说明含有两种类型的氢原子;符合条件的同分异构体有,故答案为:。
25、静置,向上层清液中继续滴加Na2S溶液,若不再有沉淀生成,则说明沉淀已经完全 Ag2S+4HNO3===2AgNO3+2NO2↑+S+2H2O 用洁净的玻璃棒蘸取反应液,滴在pH试纸上,与标准比色卡对照 将AgNO3粗产品加热并维持温度在200 ℃至恒重,同时用足量NaOH溶液吸收产生的气体,待固体残留物冷却后,加入蒸馏水,充分溶解、过滤、洗涤,并将洗涤液与滤液合并,再加入适量稀硝酸 使体系形成负压,有利于水分在较低温度下蒸发,同时可防止AgNO3分解 溶液表面有晶膜出现
【解析】
废定影液的主要成分为Na3[Ag(S2O3)2],用硫化钠沉淀,生成Ag2S沉淀,过滤得到滤渣,洗涤干净后加入浓硝酸溶解Ag2S得到硝酸银、硫单质与二氧化氮;用氢氧化钠除去过量的硝酸得到硝酸银溶液,蒸发浓缩、冷却结晶得到硝酸银晶体,据此分析作答。
【详解】
(1)沉淀过程是Na3[Ag(S2O3)2]与Na2S反应制得Ag2S的反应,检验沉淀完全的操作是:静置,向上层清液中继续滴加Na2S溶液,若不再有沉淀生成,则说明沉淀已经完全;
(2)“反应”步骤中会生成淡黄色固体,根据元素守恒可知,该淡黄色沉淀为硫离子被氧化的产物硫单质,根据氧化还原反应规律可知其化学方程式为:Ag2S+4HNO3===2AgNO3+2NO2↑+S+2H2O;
(3)测定溶液pH的基本操作是:用洁净的玻璃棒蘸取反应液,滴在pH试纸上,与标准比色卡对照;
(4)根据给定的已知信息可知,硝酸铜的分解温度为200 ℃,硝酸银的分解温度在440 ℃,则可设计除去硝酸铜的方法为:将AgNO3粗产品加热并维持温度在200 ℃至恒重,同时用足量NaOH溶液吸收产生的气体,待固体残留物冷却后,加入蒸馏水,充分溶解、过滤、洗涤,并将洗涤液与滤液合并,再加入适量稀硝酸;
(5)考虑硝酸银易分解,而实验装置中真空泵可以形成负压,有利于水分在较低温度下蒸发,同时可防止AgNO3分解;蒸发浓缩过程中,若溶液表面有晶膜出现,则证明蒸发浓缩完成。
26、长颈漏斗分液漏斗 befghdci 吸收Cl2中的HCl(抑制Cl2的溶解) Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O 观察气泡流速便于控制Cl2和NO2的进入量的比例 Cl2+2NO2+4NaOH=2NaNO3+2NaCl+2H2O NO2的量过多,NO2与NaOH溶液反应生成了NaNO2和NaNO3,加入硫酸后NO2-发生歧化反应生成NO和NO2,故在试管中出现红棕色气体(答案合理即可)
【解析】
试题分析:(1)①根据仪器构造判断;
②生成的氯气中含有水蒸气和氯化氢,据此分析;
③根据氯气中含有的杂质以及氯气是大气污染物分析;
(2)①反应过程中需要控制气体的用量,据此解答;
②根据实验现象结合物质的性质分析;
③红棕色气体是NO2,说明有亚硝酸钠生成,据此解答。
解析:(1)①根据仪器构造可知M是长颈漏斗,N是分液漏斗;
②由于浓盐酸易挥发,生成的氯气中含有水蒸气和氯化氢,氯气的密度大于空气,需要向上排空气法,且还需要尾气处理,因此要制备并收集一瓶纯净干燥的氯气,其装置连接顺序是befghdci;
③根据以上分析可知D在制备装置中的作用是吸收Cl2中的HCl(抑制Cl2的溶解);装置F的作用是吸收氯气防止污染大气,方程式为Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O;
(2)①由于在反应过程中需要控制气体的用量,所以装置中X和Z的作用是观察气泡流速便于控制Cl2和NO2的进入量的比例;
②实验时观察到X试剂瓶中有黄绿色气体,Z试剂瓶中有红棕色气体,若通入适当比例的Cl2和NO2,Y中观察不到气体颜色,说明二者均反应掉。反应结束后加入稀硫酸无现象,说明没有亚硝酸生成,这说明NO2被氯气氧化为硝酸钠,则Y中发生反应的化学方程式是Cl2+2NO2+4NaOH=2NaNO3+2NaCl+2H2O。
③由于NO2的量过多,NO2与NaOH溶液反应生成了NaNO2和NaNO3,加入硫酸后NO2-发生歧化反应生成NO和NO2,故在试管中出现红棕色气体反应结束后。
点睛:掌握相关物质的性质和实验原理是解答的关键,注意题干信息的灵活应用。另外需要明确:实验操作顺序:装置选择与连接→气密性检查→加固体药品→加液体药品→开始实验(按程序)→拆卸仪器→其他处理等;加热操作先后顺序的选择:若气体制备实验需加热,应先加热气体发生装置,产生气体排出装置中的空气后,再给实验中需要加热的物质加热。目的是:①防止爆炸(如氢气还原氧化铜);②保证产品纯度,阻止反应物或生成物与空气中的物质反应。熄灭酒精灯的顺序则相反。
27、不再有气泡产生时将装置中产生的CO2和H2O(g)全部排入乙、丙装置中D活塞a前(或装置甲前)C2(OH)2CO3蓝色2Fe2++H2O2+2H=2Fe3+ +2H2OAl(OH)3、Fe(OH)3抑制COCl2的水解蒸发浓缩、冷却结晶
【解析】
(1)加热甲中玻璃管,当乙装置中不再有气泡产生,即碱式碳酸钴分解完毕;
(2)步骤④中缓缓通入空气数分钟,将装置中生成的CO2和H2O全部排入乙、丙装置中,以免影响测量结果;
(3)在活塞a前,加装装置D,装置中盛放的碱石灰容易吸收空气中的水蒸气和二氧化碳;
(4)碱式碳酸钴样品3.65g,反应前乙装置的质量为80.00g,反应后质量为80.36g,据此可以计算生成水的量;反应前丙装置的质量为62.00g,反应后质量为62.00g,据此计算产生二氧化碳的量,得到C的质量和C原子物质的量,根据C、H、C元素守恒可知,来推导碱式碳酸钴的化学式;
(5)含有C(A102)2的玻璃常用作实验室观察钾元素的焰色反应,该玻璃为蓝色,可以滤去黄光的干扰;
(6)向含钴废料中加入过量稀盐酸,Fe、Al和稀盐酸反应生成FeCl2、AlCl3、CCl2,向溶液中加入双氧水和CCO3,双氧水具有强氧化性,能将亚铁离子氧化为铁离子,离子反应方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,加入CCO3,调节溶液的pH至7.6,使Fe(OH)3、Al(OH)3生成沉淀,然后过滤,滤渣为Fe(OH)3、Al(OH)3,滤液中含有CCl2,然后向滤液中加入稀盐酸,抑制CCl2水解,然后采用蒸发浓缩、冷却结晶和过滤方法得到CCl2•6H2O;
①双氧水具有氧化性,能氧化还原性离子;
②加入CCO3调pH为5.2~7.6,则操作I获得的滤渣成分为Fe(OH)3、Al(OH)3;
③CCl2为强酸弱碱盐,阳离子水解导致溶液呈酸性,加入稀盐酸能抑制水解;
④操作Ⅱ过程为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。
【详解】
(1)加热甲中玻璃管,当乙装置中不再有气泡产生,即碱式碳酸钴分解完毕;
(2)步骤④中缓缓通入空气数分钟,将装置中生成的CO2和H2O全部排入乙、丙装置中,以免影响测量结果;
(3)在活塞a前,加装装置D,装置中盛放的碱石灰容易吸收空气中的水蒸气和二氧化碳;
(4)碱式碳酸钴样品3.65g,反应前乙装置的质量为80.00g,反应后质量为80.36g,故生成水的质量为80.36g-80.00g=0.36g,物质的量为=0.02ml;反应前丙装置的质量为62.00g,反应后质量为62.00g,生成二氧化碳的质量为62.88g-62.00g=0.88g,物质的量为=0.02ml,故氧化钴的质量为3.65g-0.36g-0.88g=2.41g,物质的量为=0.02ml,根据C、H、C元素守恒可知,x:y:z=0.015ml:0.02ml×2:0.02ml=2:4:2,故碱式碳酸钴的化学式为C2(OH)4(CO3)2;
(5)含有C(A102)2的玻璃常用作实验室观察钾元素的焰色反应,该玻璃为蓝色,可以滤去黄光的干扰;
(6)向含钴废料中加入过量稀盐酸,Fe、Al和稀盐酸反应生成FeCl2、AlCl3、CCl2,向溶液中加入双氧水和CCO3,双氧水具有强氧化性,能将亚铁离子氧化为铁离子,离子反应方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,加入CCO3,调节溶液的pH至7.6,使Fe(OH)3、Al(OH)3生成沉淀,然后过滤,滤渣为Fe(OH)3、Al(OH)3,滤液中含有CCl2,然后向滤液中加入稀盐酸,抑制CCl2水解,然后采用蒸发浓缩、冷却结晶和过滤方法得到CCl2•6H2O;
①加入H2O2把二价铁离子氧化为三价铁离子,发生反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H=2Fe3+ +2H2O;
②操作1是分离Fe(OH)3、Al(OH)3和液体的操作,是过滤,前面调节PH的目的是让三价铁离子和铝离子转化为沉淀,所以沉淀的成分是Fe(OH)3、Al(OH)3;
③CCl2为强酸弱碱盐,阳离子水解导致溶液呈酸性,加入稀盐酸能抑制水解,所以加入稀盐酸调整PH为2~3的目的是抑制CCl2水解;
④操作2是从溶液中提取溶质的操作,操作方法为:蒸发浓缩、冷却结晶和过滤。
28、AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-Cr2O328CrO42-+3S2O32-+34H+=6SO42-+8Cr3++17H2O
【解析】
Al 2O3与Na2CO3反应生成NaAlO2和X气体CO2,Cr2O3与Na2CO3反应生成Na2CrO4和X气体CO2,发生的反应为:4Na2CO3+ 2Cr2O3+ 3O2 =4Na2CrO4+ 4CO2,过滤得滤液1中阴离子为CrO42-和AlO2-,通入CO2,得到Al(OH) 3,离子方程式:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-。滤液2中CrO42-,“还原””中加入适量稀硫酸,调节pH=5,发生反应:8CrO42-+3S2O32-+34H+=6SO42-+8Cr3++17H2O,加氨水反应后得到Cr(OH)3,加热分解得Cr2O3。
(1)滤液1中阴离子为CrO42-和AlO2-,X是CO2电子式是。滤液1主要成分为NaAlO2,与过量气体X反应生成Al(OH) 3的离子方程式AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-。(2)“熔烧”中反应之一是4Na2CO3+ 2Cr2O3+ 3O2 =4Na2CrO4+ 4X,铬元素由+3价升高为+6价,该反应中被氧化的物质是Cr2O3;由方程式每生成4mlNa2CrO4,转移12ml电子,若该反应转移6ml电子,则生成2ml Na2CrO4。(3)“还原””中加入适量稀硫酸,调节pH=5,氧化产物为SO42-。离子方程式8CrO42-+3S2O32-+34H+=6SO42-+8Cr3++17H2O。(4)mkgCr2O3中含铬mkg×,该废料中含铬元素质量分数为a%,wt这样废料中含铬1000wkg×a%,则该废料中铬元素回收率为×100%=。
29、2NH3+2O2N2O+3H2O -163kJ/ml FeO++COCO2+Fe+ 放热 反应① 降低温度 = 1.17
【解析】
(2)利用盖斯定律求反应热;
(3)根据总反应减去反应①得到反应②;根据反应物和生成物的相对能量判断反应热;根据活化能的相对大小判断化学反应速率大小,从而确定决速步;
(4)根据不同温度下的平衡常数的大小,判断温度的变化;
(5)根据三等式求算平衡常数。
【详解】
(1)NH3和O2反应得到N2O,根据化合价升降守恒配平,NH3中N的化合价从-3升高到N2O中的+1,共升高4价;O2中O的化合价从0降低到-2,共降低4价,化合价升降守恒,则NH3和O2的系数比为1:1,根据原子守恒配平,可得2NH3+2O2N2O+3H2O;
(2) 已知①2NH3(g)+3N2O(g)=4N2(g)+3H2O(l) △H1=-1010KJ/ml,②4NH3(g)+3O2(g) =2N2(g)+6H2O(l) △H2=-1531KJ/ml;反应①×-反应②×可得目标反应,则△H=△H1×-△H2×=-1010kJ/ml×-(-1531kJ/ml)×=-163kJ/ml;
(3)总反应为N2O(g)+CO(g)CO2(g)十N2(g),实际过程是分2步进行,因此反应①和反应②相加得到总反应,则反应②等于总反应减去反应①,可得反应②为FeO++COCO2+Fe+;
根据反应历程图可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,则该两步反应均为放热反应;
根据反应①的历程图可知,由Fe+和N2O经过过渡态得到产物FeO+和N2,过渡态和反应物Fe+和N2O的能量差为反应①的活化能,同理,可知反应②的活化能,可知,反应①的活化能大于反应②的活化能,活化能越大,化学反应速率越慢,而化学反应速率慢的步骤为决速步,决定反应达到平衡所用时间,即反应①决定反应达到平衡所用时间;
(4)①根据图像,C点和B点,反应物的投料比相同,但是B点表示的平衡状态,N2O的转化率高于C点,C点的平衡状态改变为B点的平衡状态,平衡正向移动,N2O的转化率增加;B和C点的反应物投料比相同,因此不是改变反应物的浓度;反应前后的气体体积不变,因此压强不影响平衡移动,只能是温度,该反应为放热反应,平衡正向移动,因此采取的措施是降低温度;
①利用三等式求出C和D点平衡状态的平衡常数,从而比较温度大小;
设定容器体积的体积为VL。
C点的平衡状态其反应物的投标比为1,则设N2O和CO的物质的量均为1ml,其N2O的转化率为0.50,则根据三等式有
,则在平衡常数;
D点的平衡状态其反应物的投标比为1.5,则设N2O和CO的物质的量为1.5ml和1ml,其N2O的转化率为0.40,N2O反应了1.5ml×0.40=0.6ml,则根据三等式有
,则在平衡常数;
C点和D点表示的平衡状态的平衡常数相同,则温度相同,有TC=TD;
(5)根据表格的数据,开始时CO的物质的量分数为50.0%,则设CO和N2O的物质的量各位1ml,假设到达平衡时,CO转化了xml,根据三等式有
,达到平衡时,CO的物质的量分数为24.0%,则有,解得x=0.52ml,则平衡常数。
乙装置的质量/g
丙装置的质量/g
加热前
80.00
62.00
加热后
80.36
62.88
沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
CO(OH)2
Al(OH)2
开始沉淀(PH)
2.3
7.5
7.6
3.4
完全沉淀(PH)
4.1
9.7
9.2
5.2
时间/min
0
2
4
6
8
10
物质的量分数
50.0%
40.25%
32.0%
26.2%
24.0%
24.0%
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