湖南省怀化市2026年高三下学期联考化学试题(含答案解析)
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这是一份湖南省怀化市2026年高三下学期联考化学试题(含答案解析),共13页。
3.考试结束后,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、化学与环境、生产、生活关系密切,下列说法正确的是
A.84消毒液和医用酒精都可以起到杀菌消毒的作用,其作用原理相同
B.防控新冠病毒所用的酒精,其浓度越大,杀毒效果越好。
C.工业上常用高纯硅制造光导纤维
D.推广使用可降解塑料及布质购物袋,以减少“白色污染”
2、下列依据实验操作及现象得出的结论正确的是( )
A.AB.BC.CD.D
3、化学与生产、生活密切相关。下列叙述错误的是( )
A.生活中可用氢氟酸在玻璃器皿上做标记
B.液态HCl不能导电,说明HCl是共价化合物
C.杜康用高粱酿酒的原理是通过蒸馏法将高粱中的乙醇分离出来
D.“霾尘积聚难见路人”,雾和霾所形成的气溶胶具有丁达尔效应
4、用KOH为电解质的循环阳极锌空气二次电池放电时的总反应为2Zn+O2=2ZnO,工作时,用泵将锌粉与电解液形成的浆料输入电池内部发生反应,反应所生成的产物随浆料流出电池后,被送至电池外部的电解槽中,经还原处理后再送入电池;循环阳极锌-空气二次电池工作流程图如图所示。下列说法错误的是( )
A.放电时,电池正极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-
B.放电时,电解质中会生成少量碳酸盐
C.电池停止工作时,锌粉与电解质溶液不反应
D.充电时,电解槽阴极反应为ZnO+2e-+H2O=Zn+2OH-
5、有关碳元素及其化合物的化学用语正确的是
A.原子结构示意图可以表示,也可以表示
B.轨道表示式既可表示碳原子也可表示氧原子最外层电子
C.比例模型可以表示二氧化碳分子,也可以表示水分子
D.分子式可以表示乙酸,也可以表示乙二醇
6、《Chem.sci.》报道麻生明院士团队合成非天然活性化合物b (结构简式如下)的新方法。下列说法不正确的是
A.b的分子式为C18H17NO2B.b的一氯代物有9种
C.b存在一种顺式结构的同分异构体D.b能使酸性高锰酸钾溶液褪色
7、图甲是一种利用微生物将废水中的尿素(CO(NH2)2)转化为环境友好物质的原电池装置示意图甲,利用该电池在图乙装置中的铁上镀铜。下列说法正确的是( )
A.图乙中Fe电极应与图甲中Y相连接
B.图甲中H+透过质子交换膜由右向左移动
C.图甲中M电极反应式:CO(NH2)2 +5H2O -14e− = CO2+2NO2+14H+
D.当图甲中N电极消耗0.5 ml O2时,图乙中阴极增重64g
8、向淀粉-碘化钾的酸性溶液中加入少量 H2O2 溶液,溶液立即变蓝,再向蓝色溶液中缓慢通入足量的 SO2, 蓝色逐渐消失。下列判断不正确的是
A.根据上述实验判断 H2O2 和 SO2 反应能生成强酸
B.蓝色逐渐消失,体现了 SO2 的漂白性
C.SO2 中 S 原子采取 sp2杂化方式,分子的空间构型为 V 型
D.H2O2是一种含有极性键和非极性键的极性分子
9、短周期元素甲、乙、丙、丁、戊、己、庚在周期表中的相对位置如图(甲不一定在丁、庚的连线上),戊、己分别是空气、地壳中含量最多的元素.下列判断正确的是
A.简单气态氢化物的稳定性:庚>己>戊>丁
B.单质甲与单质乙充分反应一定都可以生成多种化合物
C.可以通过分别电解熔融的金属氯化物的方法冶炼乙和丙的单质
D.因为庚元素的非金属性最强,所以庚的最高价氧化物对应水化物酸性最强
10、NA代表阿伏加德罗常数的值,下列有关叙述正确的是
A.标准状况下,5.6L 一氧化氮和5.6L 氧气混合后的分子总数为0.5NA
B.等体积、浓度均为1ml/L的磷酸和盐酸,电离出的氢离子数之比为3:1
C.一定温度下,1L 0.50 ml/L NH4Cl溶液与2L 0.25 ml/L NH4Cl溶液含NH4+的物质的量不同
D.标准状况下,等体积的N2和CO所含的原子数均为2NA
11、硫酸铵在一定条件下发生反应:4(NH4)2SO4=6NH3↑+3SO2↑+SO3↑+N2↑+7H2O,将反应后的气体通入一定量的氯化钡溶液中恰好完全反应,有白色沉淀生成。下列有关说法正确的是
A.白色沉淀为BaSO4
B.白色沉淀为BaSO3和BaSO4的混合物,且 n(BaSO3):n(BaSO4)约为1:1
C.白色沉淀为BaSO3和BaSO4的混合物,且n(BaSO3):n(BaSO4)约为3:1
D.从溶液中逸出的气体为N2,最后溶液中的溶质只有NH4Cl
12、全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置(如图)。
已知:
①溶液呈酸性且阴离子为SO42-;
②溶液中颜色:V3+绿色,V2+紫色,VO2+黄色,VO2+蓝色;
③放电过程中,右槽溶液的颜色由紫色变成绿色。
下列说法不正确的是
A.放电时B极为负极
B.放电时若转移的电子数为3.01×1023个,则左槽中H+增加0.5 ml
C.充电过程中左槽的电极反应式为:VO2++H2O-e- =VO2++2H+
D.充电过程中H+通过质子交换膜向右槽移动
13、拉曼光谱证实,AlO2-在水中转化为[Al(OH)4]-。将一定量的Na2CO3、NaAlO2固体混合物溶于适量水中,再逐滴加入1ml/L盐酸,测得溶液中CO32-、HCO3-、[Al(OH)4]-、Al3+的物质的量与加入盐酸的体积变化关系如图所示,则下列说法正确的是
A.CO32-、HCO3-和[Al(OH)4]-在水溶液中可大量共存
B.d线表示的反应为:[Al(OH)4]-+H+=Al(OH)3↓+H2O
C.原固体混合物中CO32-与AlO2-的物质的量之比为1:1
D.V1=150mL,V2=300mL;M点生成的CO2为0.05ml
14、如图所示装置能实现实验目的的是( )
A.图用于实验室制取氯气
B.图用于实验室制取氨气
C.图用于酒精萃取碘水中的I2
D.图用于FeSO4溶液制备FeSO4•7H2O
15、根据合成氨反应的能量变化示意图,下列有关说法正确的是( )
A.断裂0.5mlN2(g)和1.5ml H2(g)中所有的化学键释放a kJ热量
B.NH3(g)═NH3(l)△H=c kJ•ml﹣1
C.N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=﹣2(a﹣b)kJ•ml﹣1
D.2NH3(l)⇌N2(g)+3H2(g)△H=2(b+c﹣a) kJ•ml﹣1
16、ClO2和NaClO2均具有漂白性,工业上用ClO2气体制NaClO2的工艺流程如图所示。
下列说法不正确的是
A.步骤a的操作包括过滤、洗涤和干燥
B.吸收器中生成NaClO2的离子方程式为2ClO2+H2O2=2ClO2-+2H+ +O2↑
C.工业上将ClO2气体制成NaCIO2固体,其主要目的是便于贮存和运输
D.通入的空气的目的是驱赶出ClO2,使其被吸收其充分吸收
17、元素周期表中短周期某主族只有两种元素,这两元素的单质在常态下分别为气体和固体,这两元素之间形成的化合物都能与水反应。则下列叙述错误的是( )
A.两元素具有相同的最高正价B.两元素具有相同的负化合价
C.两元素形成的是共价化合物D.两元素各存在不同种的单质
18、在给定条件下,能顺利实现下列所示物质间直接转化的是
A.AlNaAlO2(aq)
B.FeFe2O3Fe2(SO4)3
C.NH3NOHNO3
D.SiO2H2SiO3Na2SiO3(aq)
19、维生素C是广泛存在于新鲜水果蔬菜及许多生物中的一种重要的维生素,作为一种高活性物质,它参与许多新陈代谢过程。某课外小组利用碘滴定法测某橙汁中维生素C的含量,其化学方程式如下:
+I2+2HI
下列说法正确的是( )
A.上述反应说明维生素C能使碘水褪色,该反应的反应类型为取代反应
B.维生素C可发生取代反应、加成反应、氧化反应
C.维生素C可以水解得到2种产物
D.维生素C不可溶于水,可以溶于有机溶剂
20、短周期元素T、R、W、G在周期表中的相对位置如图所示。下列说法正确的是
A.T的氢化物的沸点一定低于R的
B.W的氧化物对应的水化物一定是强酸
C.T和W组成的化合物含两种化学键
D.工业上电解熔融氧化物制备G的单质
21、某研究性学习小组的同学在实验室模拟用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝 [A12(SO4)x(OH)6-2x]溶液,并用于烟气脱硫研究,相关过程如下:
下列说法错误的是
A.滤渣I、II的主要成分分别为SiO2、CaSO4
B.若将pH调为4,则可能导致溶液中铝元素的含量降低
C.吸收烟气后的溶液中含有的离子多于5种
D.完全热分解放出的SO2量等于吸收的SO2量
22、某硫酸厂废气中SO2的回收利用方案如图所示。下列说法错误的是( )
A.X可能含有2种盐B.Y可能含有(NH4)2SO4
C.a是SO3D.(NH4)2S2O8中S的化合价不可能为+7
二、非选择题(共84分)
23、(14分)M是一种常用于缓解哮喘等肺部疾病的新型药物,一种合成路线如图:
已知:RX+ +HX。请回答:
(1)化合物D中官能团的名称为______。
(2)化合物C的结构简式为______。
(3)①和④的反应类型分别为______,______。
(4)反应⑥的化学方程式为______。
(5)下列说法正确的是______。
A.化合物B能发生消去反应
B.化合物H中两个苯环可能共平面
C.1ml 化合物F最多能与5ml NaOH反应
D.M的分子式为C13H19NO3
(6)同时符合下列条件的化合物A的同分异构体有______种(不包括立体异构),其中核磁共振氢谱有5组峰的结构简式为______。①能与FeCl3溶液发生显色反应②能发生银镜反应
24、(12分)1,6-己二酸是合成高分子化合物尼龙的重要原料之一,可用六个碳原子的化合物氧化制备。如图是合成尼龙的反应流程:
完成下列填空:
(1)写出反应类型:反应①_____反应②_______。
(2)A和B的结构简式为_______、_______。
(3)由合成尼龙的化学方程式为___。
(4)由A通过两步制备1,3-环己二烯的合成线路为:_______。
25、(12分)FeCl2是一种常用的还原剂、媒染剂。某化学实验小组在实验室里用如下两种方法来制备无水FeCl2。有关物质的性质如下:
(1)用H2还原无水FeCl3制取FeCl2。有关装置如下:
①H2还原无水FeCl3制取FeCl2的化学方程式为_____________。
②按气流由左到右的方向,上述仪器的连接顺序为_________(填字母,装置可多次使用);C中盛放的试剂是_____________。
③该制备装置的缺点为________________。
(2)利用反应2FeCl3+C6H5Cl→2FeCl2+C6H4Cl2+HCl↑,制取无水FeCl2并测定FeCl3的转化率。按下图装置,在三颈烧瓶中放入32.5g无水氯化铁和过量的氯苯,控制反应温度在一定范围加热3h,冷却、分离提纯得到粗产品。
①仪器a的名称是__________。
②反应结束后,冷却实验装置A,将三颈烧瓶内物质倒出,经过滤、洗涤、干燥后,得到粗产品。洗涤所用的试剂可以是____,回收滤液中C6H5C1的操作方法是______。
③反应后将锥形瓶中溶液配成250mL,量取25.00mL所配溶液,用0.40ml/LNaOH溶液滴定,终点时消耗NaOH溶液为19.60 mL,则氯化铁的转化率为__________。
④为了减少实验误差,在制取无水FeCl2过程中应采取的措施有:________(写出一点即可)。
26、(10分) (一)碳酸镧可用于治疗终末期肾病患者的高磷酸盐血症,制备反应原理为:2LaCl3+6NH4HCO3═La2(CO3)3↓+6NH4Cl+3CO2↑+3H2O;某化学兴趣小组利用下列装置实验室中模拟制备碳酸镧。
(1)制备碳酸镧实验流程中导管从左向右的连接顺序为:F→_____→_____→_____→_____→_____;
(2)Y中发生反应的化学反应式为_______________;
(3)X中盛放的试剂是___________,其作用为___________________;
(4)Z中应先通入,后通入过量的,原因为__________________;是一种重要的稀土氢氧化物,它可由氟碳酸铈精矿(主要含)经如下流程获得:
已知:在酸性溶液中有强氧化性,回答下列问题:
(5)氧化焙烧生成的铈化合物二氧化铈(),其在酸浸时反应的离子方程式为_________________;
(6)已知有机物HT能将从水溶液中萃取出来,该过程可表示为:(水层)+(有机层) +(水层)从平衡角度解释:向(有机层)加入获得较纯的含的水溶液的原因是________________;
(7)已知298K时,Ksp[Ce(OH)3]=1×10-20,为了使溶液中沉淀完全,需调节pH至少为________;
(8)取某产品0.50g,加硫酸溶解后,用的溶液滴定至终点(铈被还原成).(已知:的相对分子质量为208)
①溶液盛放在________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中;
②根据下表实验数据计算产品的纯度____________;
③若用硫酸酸化后改用的溶液滴定产品从而测定产品的纯度,其它操作都正确,则测定的产品的纯度____________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
27、(12分)草酸是一种常用的还原剂,某校高三化学小组探究草酸被氧化的速率问题。
(1)H2C2O4是二元弱酸,写出H2C2O4溶于水的电离方程式:_____________。
(2)实验I试管a中KMnO4最终被还原为Mn2+,该反应的离子方程式为:________。
(3)瑛瑛和超超查阅资料,实验I试管c中H2C2O4与K2Cr2O7溶液反应需数月时间才能完成,但加入MnO2可促进H2C2O4与K2Cr2O7的反应。依据此资料,吉吉和昊昊设计如下实验证实了这一点。
实验IV的目的是:_______________________。
(4)睿睿和萌萌对实验II继续进行探究,发现溶液中Cr2O72- 浓度变化如图:
臧臧和蔡蔡认为此变化是通过两个过程实现的。
过程i.MnO2与H2C2O4反应生成了Mn2+。
过程ii.__________________________________。
①查阅资料:溶液中Mn2+能被PbO2氧化为MnO4-。针对过程i,可采用如下方法证实:将0.0001mlMnO2加入到6mL____________中,固体完全溶解;从中取出少量溶液,加入过量PbO2固体,充分反应后静置,观察到_______________。
②波波和姝姝设计实验方案证实了过程ii成立,她们的实验方案是________。
(5)综合以上实验可知,草酸发生氧化反应的速率与__________________有关。
28、(14分)中学化学中几种常见物质的转化关系如下图(部分严物未列出》。A是一种金属单质,D是一种非金属固体单质。
请回答下列问题:
(1)A、C、E的化学式分别为A________C________E________。
(2)F的浓溶液与A反应过程中,F体现的性质与下列反应中H2SO4体现的性质完全相同的是___________。
A.C+2H2SO4(浓) CO2↑+ 2SO2↑+2H2O
B.Fe + H2SO4=FeSO4+H2↑
C.Cu+ 2H2SO4(浓)=CuSO4+ SO2↑+2H2O
D.FeO+ H2SO4=FeSO4+H2O
(3)写出反应E+H2O2→F的化学方程式:_____________。
(4)若反应F+D→E转移电子数为3.01×1023,,则消耗D的质量为__________。
29、(10分)环境问题是广大群众关注的热点话题之一,化工厂排放的废水、废渣一般利用化学原理可以进行排放物达标检测与无害化处理。某皮革厂对制革工业污泥中Cr(Ⅲ)的处理工艺流程如下:
已知:①酸浸后的溶液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+。
②常温下,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下:
(1)如需配制480 mL酸浸环节所需的硫酸,需要用量筒量取18.4 ml·L-1的浓硫酸____mL;配制时所用玻璃仪器除量筒、烧杯和玻璃棒外,还需哪些仪器_____。
(2)经氧化环节滤液Ⅰ中的Cr3+转化为Cr2O72-,写出此反应的离子方程式:________。
(3)调pH=8环节,既可以将溶液中某些杂质离子转化为沉淀,同时又可以将Cr2O72-转化为某种含铬元素微粒,溶液颜色由橙色变为黄色,请解释该颜色变化的原因_______。
(4)钠离子交换树脂的反应原理为Mn++nNaR⇌MRn+nNa+,则利用钠离子交换树脂可除去滤液Ⅱ中的金属阳离子有________。
(5)请写出流程中用SO2进行还原时发生反应的离子方程式:______________。
(6)沉淀滴定法是测定粒子浓度的方法之一,为了测定某废水中SCN-的浓度,可用标准AgNO3溶液滴定待测液,已知:
①滴定时可选为滴定指示剂的是________(填编号),
A.NaCl B.K2CrO4 C.KI D.NaCN
②如何确定该滴定过程的终点:_______________。
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、D
【解析】
A. 84消毒液具有强氧化性,使蛋白质分子结构发生变化而失去其生理活性,因而具有杀菌消毒作用;医用酒精能够使蛋白质变性,因而可杀菌消毒,二者作用原理不相同,A错误;
B. 酒精浓度小,渗透性强,但杀菌消毒作用能力小;浓度太大,杀菌消毒作用能力强,但渗透性又差,仅使蛋白质表面分子发生变性,病毒褪去外壳后,仍然具有破坏作用,因此不是浓度越大,杀毒效果越好,B错误;
C. SiO2对光具有良好的全反射作用,工业上常用SiO2作光导纤维的材料,C错误;
D. 塑料不能降解,导致“白色污染”,则推广使用可降解塑料及布质购物袋,以减少“白色污染”,D正确;
故合理选项是D。
2、B
【解析】
A.若原溶液中有Fe3+,加入氯水,再加入KSCN溶液,也会变红,不能确定溶液中是否含有Fe2+,结论错误;应该先加入KSCN溶液不变红,说明没有Fe3+,再加入氯水,溶液变红,说明氯气将Fe2+氧化成Fe3+,A错误;
B.ZnS溶解而CuS不溶解,可知CuS更难溶;这两种物质的类型相同,可通过溶解度大小直接比较Ksp大小,则Ksp(CuS)<Ksp(ZnS),B正确;
C.Cu(NO3)2溶液中有NO3-,加入稀硫酸酸化,则混合溶液中的Cu、H+、NO3-发生氧化还原反应,而不是Cu与稀硫酸反应,结论错误,C错误;
D.CO32-HCO3-电离得到CO32-。相同条件下,NaA溶液的pH小于Na2CO3溶液的pH,说明CO32-水解能力强,则酸性HA>HCO3-,而不是强于H2CO3,结论错误,D错误。
答案选B。
容易误选D项,需要注意,CO32-是由HCO3-电离得到的,因此通过比较NaA溶液和Na2CO3溶液的pH比较酸的强弱,其实比较的是HA和HCO3-的强弱。若需要比较HA和H2CO3的酸性强弱,则应该同浓度NaA和NaHCO3溶液的pH大小。
3、C
【解析】
A.玻璃中含SiO2,会跟HF反应,所以生活中常用氢氟酸刻蚀玻璃,A正确;
B.HCl是由共价键构成的共价化合物,B正确;
C.高粱中不含乙醇,高粱酿酒是利用葡萄糖分解生成酒精与二氧化碳的原理,故C错误;
D.所有胶体都具有丁达尔效应,D正确。
答案选C。
4、C
【解析】
A. 放电时,电池正极通入空气中的O2,在碱性溶液中得电子生成OH-,A正确;
B. 放电时,正极通入空气中的CO2,会与KOH反应生成少量K2CO3,B正确;
C. 电池停止工作时,锌粉仍会与KOH溶液发生缓慢反应,C错误;
D. 充电时,电解槽阴极(放电时,Zn转化为ZnO)Zn表面的ZnO得电子,生成Zn和OH-,电极反应式为ZnO+2e-+H2O=Zn+2OH-,D正确;
故选C。
5、A
【解析】
A. 原子序数为6,应为碳元素的粒子,可以表示,也可以表示,故A正确;
B. 由轨道表示式可知电子排布式为1s22s22p2,可以表示碳原子,不能表示氧原子最外层电子,故B错误;
C.比例模型可以表示水分子,但不能表示二氧化碳分子,因为二氧化碳分子是直线形分子,故C错误;
D. 分子式为,也可以表示甲酸甲酯HCOOCH3,而乙二醇的分子式为,故D正错误;
故选A。
6、B
【解析】
A.由结构简式()可知,该有机物分子式为C18H17NO2,故A正确;
B.有机物b中含有10种()不同的H原子,一氯代物有10种,故B错误;
C.C=C两端碳原子上分别连接有2个不同的基团,存在一种顺式结构的同分异构体,故C正确;
D.含有碳碳双键,可发生氧化反应,可使酸性高锰酸钾溶液褪色,故D正确;
答案选B。
本题的易错点为C,要注意有机物存在顺反异构的条件和判断方法。
7、D
【解析】
该装置是将化学能转化为电能的原电池,由甲图可知,M上有机物失电子是负极,N上氧气得电子是正极,电解质溶液为酸性溶液,图乙中在铁上镀铜,则铁为阴极应与负极相连,铜为阳极应与正极相连;
A.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,则Fe与X相连,故A错误;
B.由甲图可知,氢离子向正极移动,即H+透过质子交护膜由左向右移动,故B错误;
C.H2NCONH2在负极M上失电子发生氧化反应,生成氮气、二氧化碳和水,电极反应式为CO(NH2)2+H2O-6e-═CO2↑+N2↑+6H+,故C错误;
D.当图甲中N电极消耗0.5 ml O2时,转移电子的物质的量为0.5ml×4=2.0ml,则乙中阴极增重×64g/ml=64g,故D正确;
故答案为D。
考查原电池原理以及电镀原理,明确原电池正负极上得失电子、电解质溶液中阴阳离子移动方向是解题关键,该装置是将化学能转化为电能的原电池,由甲图可知,M上有机物失电子是负极,N上氧气得电子是正极,电解质溶液为酸性溶液,图乙中在铁上镀铜,则铁为阴极应与负极相连,铜为阳极应与正极相连,根据得失电子守恒即可计算。
8、B
【解析】
A.向淀粉-碘化钾的酸性溶液中加入少量H2O2溶液,溶液立即变蓝,发生:H2O2+2I-+2H+═I2+2H2O说明H2O2具有氧化性,再向蓝色溶液中缓慢通入足量的SO2,蓝色逐渐消失,发生:SO2+I2+2H2O═SO42-+2I-+4H+,说明SO2具有还原性,所以H2O2和SO2可以反应生成硫酸为强酸,故A正确;
B.再向蓝色溶液中缓慢通入足量的SO2,蓝色逐渐消失,发生:SO2+I2+2H2O═SO42-+2I-+4H+,体现了SO2的还原性,故B错误;
C.SO2的价层电子对个数=2+(6-2×2)=3,孤电子对数为1,硫原子采取sp2杂化,该分子为V形结构,故C正确;
D.H2O2分子中O-O为非极性键,O-H键为极性键,H2O2是展开书页型结构,该物质结构不对称,正负电荷中心不重合,为极性分子,故D正确;
故选:B。
同种原子形成的共价键为非极性键,不同种原子形成的共价键为极性键;正负电荷中心重合的分子为非极性分子。
9、A
【解析】
空气中含量最多的元素是氮元素,则戊是N元素;地壳中含量最多的元素是氧元素,则己是O元素;甲不一定在丁、庚的连线上,则甲可能是H元素或Li元素;乙是Mg元素、丙是Al元素;丁是C元素、庚是F元素。综合信息即甲、乙、丙、丁、戊、己、庚分别是H(或Li)、Mg、Al、C、N、O、F。
A. 简单气态氢化物的稳定性:HF>H2O>NH3>CH4,A正确;
B. 氢气(或Li)与镁一般不反应,B错误;
C. 氯化铝是共价化合物,故用电解熔融的氧化铝的方法冶炼金属铝,C错误;
D. 氟元素没有最高价氧化物对应水化物,D错误;
故选A。
10、C
【解析】
一氧化氮和5.6L 氧气混合后发生反应2NO+O2=2NO2,2NO2N2O4,反应为气体分子数减少的反应,因此混合后的分子总数小于0.5NA,故A错误;
B.磷酸为弱酸,不可完全电离出H+,故B错误;
C. NH4+水解,浓度不同,水解程度不同,因此1L 0.50 ml/L NH4Cl溶液与2L 0.25 ml/L NH4Cl溶液含NH4+的物质的量不同,故C正确;
D.标准状况下,等体积的N2和CO物质的量相等,所含的原子数相等,但不一定为2NA,故D错误;
答案:C
易错选项A,忽略隐含反应2NO+O2=2NO2,2NO2N2O4。
11、B
【解析】
反应后的混合气体通入到BaCl2溶液中发生的是复分解反应:SO2+H2O+2NH3=(NH4)2SO3、(NH4)2SO3+BaCl2=BaSO3↓+2NH4Cl、SO3+H2O+2NH3=(NH4)2SO4、(NH4)2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NH4Cl,依据反应定量关系,结合分解生成的气体物质的量可知,二氧化硫转化为亚硫酸铵,1ml三氧化硫转化为硫酸铵消耗氨气2ml,则4ml氨气和2mlSO2反应生成亚硫酸铵,所以得到的沉淀为1ml硫酸钡,2ml亚硫酸钡,剩余SO2和亚硫酸钡反应生成亚硫酸氢钡,最后得到沉淀为1ml硫酸钡、1ml亚硫酸钡,则:n(BaSO4):n(BaSO3)=1:1;
【详解】
A、根据分析可知,白色沉淀为BaSO4和BaSO3,故A错误;
B、由上述分析可知,最后得到沉淀为1ml硫酸钡、1ml亚硫酸钡,二者物质的量之比为1:1,故B正确;
C、根据B项分析可知,最后得到沉淀为1ml硫酸钡、1ml亚硫酸钡,二者物质的量之比为1:1,故C错误;
D、从溶液中逸出的气体为N2,根据分析可知,反应后的溶质为亚硫酸氢钡与氯化铵,故D错误;
答案选B。
12、B
【解析】
A. 根据③放电过程中,右槽溶液的颜色由紫色变成绿色,结合V3+绿色,V2+紫色,说明放电时,右槽电极上失去V2+电子,发生氧化反应,电极反应式为:V2+-e-=V3+,则B电极为负极,A电极为正极,A正确;
B. 根据选项A分析可知:A 电极为正极,B电极为负极,正极上发生还原反应:VO2++2H++e-=VO2++H2O,可知:每反应转移1 ml电子,反应消耗2 mlH+,放电时若转移的电子数为3.01×1023个即转移0.5 ml电子,则左槽中H+减少0.5 ml,B错误;
C.充电时,左槽为阳极,失去电子发生氧化反应,电极反应式为:VO2++H2O-e- =VO2++2H+,C正确;
D. 充电时,左槽为阳极,发生氧化反应:VO2++H2O-e- =VO2++2H+,H+通过质子交换膜向右槽移动,D正确;
故合理选项是B。
13、C
【解析】
将一定量的Na2CO3、NaAlO2固体混合物溶于适量水中,AlO2-转化为[Al(OH)4]-,除Na+外溶液中主要存在CO32-、[Al(OH)4]-;由于酸性:H2CO3>HCO3->Al(OH)3,则结合H+的能力:[Al(OH)4]->CO32->HCO3-,向溶液中逐滴加入盐酸,[Al(OH)4]-首先与H+反应转化为Al(OH)3,因此a线代表[Al(OH)4]-减少,发生的反应为:[Al(OH)4]-+H+=Al(OH)3↓+H2O,则[Al(OH)4]-的物质的量为1ml/L×0.05L=0.05ml,生成的Al(OH)3也为0.05ml;接下来CO32-与H+反应转化为HCO3-,b线代表CO32-减少,c线代表HCO3-增多,发生的反应为:CO32-+H+=HCO3-,可计算出n(CO32-)=n(HCO3-)=n(H+)=1ml/L×0.05L=0.05ml;然后HCO3-与H+反应生成H2CO3(分解为CO2和H2O),最后Al(OH)3与H+反应生成Al3+,d线代表HCO3-减少,e线代表Al3+增多。
【详解】
A.由于酸性:HCO3->Al(OH)3,HCO3-会与[Al(OH)4]-发生反应生成Al(OH)3:HCO3-+[Al(OH)4]-=CO32-+ Al(OH)3↓+H2O,HCO3-和[Al(OH)4]-在水溶液中不能大量共存,A项错误;
B.d线代表HCO3-减少,发生的反应为:HCO3-+H+=CO2↑+H2O,B项错误;
C.a线代表[Al(OH)4]-与H+反应:[Al(OH)4]-+H+=Al(OH)3↓+H2O,b线代表CO32-与H+反应:CO32-+H+=HCO3-,由图象知两个反应消耗了等量的H+,则溶液中CO32-与[Al(OH)4]-的物质的量之比为1:1,原固体混合物中CO32-与AlO2-的物质的量之比为1:1,C项正确;
D.d线代表HCO3-与H+的反应:HCO3-+H+=CO2↑+H2O,n(HCO3-)=0.05ml,消耗H+的物质的量为0.05ml,所用盐酸的体积为50mL,V1=100mL+50mL=150mL;e线代表Al(OH)3与H+反应:Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O,Al(OH)3的物质的量为0.05ml,会消耗0.15mlH+,所用盐酸的体积为150mL,V2=V1+150mL=300mL;M点生成的是HCO3-而非CO2,D项错误;
答案选C。
在判断HCO3-、Al(OH)3与H+反应的先后顺序时,可用“假设法”:假设HCO3-先与H+反应,生成的H2CO3(分解为CO2和H2O)不与混合物中现存的Al(OH)3反应;假设Al(OH)3先与H+反应,生成的Al3+会与溶液中现存的HCO3-发生双水解反应,转化为Al(OH)3和H2CO3(分解为CO2和H2O),实际效果还是HCO3-先转化为H2CO3,因此判断HCO3-先与H+反应。
14、B
【解析】
A. 实验室制取氯气,二氧化锰与浓盐酸需要加热,常温下不反应,A错误;
B. 实验室制取氨气,氯化铵固体与氢氧化钙固体加热,B正确;
C. 酒精和水互溶,不能作萃取剂,C错误;
D. Fe2+容易被空气氧化变为Fe3+,加热后得不到亚铁盐,D错误;
故答案选B。
15、D
【解析】
由图可知,断裂化学键吸收akJ热量,形成1ml气态氨气时放热为bkJ,1ml气态氨气转化为液态氨气放出热量为ckJ。
【详解】
A.断裂0.5ml N2(g)和1.5ml H2(g)中所有的化学键,吸收a kJ热量,故A错误;
B.NH3(g)═NH3(l)△H=﹣c kJ•ml﹣1,故B错误;
C.由图可知,N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=2(a﹣b)kJ•ml﹣1,故C错误;
D.由图可知,N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(l)△H=2(a﹣b﹣c)kJ•ml﹣1,互为逆反应时,焓变的数值相同、符号相反,则2NH3(l)⇌N2(g)+3H2(g)△H=2(b+c﹣a) kJ•ml﹣1,故D正确;
故选:D。
16、B
【解析】
A. 结晶后分离出固体的操作是过滤、洗涤和干燥,故A正确;
B.在碱性条件下,产物中不能有酸,生成NaClO2的离子方程式为2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO2- +2H2O +O2↑,故B错误;
C. ClO2是气体,气体不便于贮存和运输,制成NaCIO2固体,便于贮存和运输,故C正确;
D. 通入的空气可以将ClO2驱赶到吸收器中,使其被吸收其充分吸收,故D正确。选B。
17、A
【解析】
元素周期表中短周期某主族只有两种元素,这两元素的单质在常态下分别为气体和固体,周期表中满足条件为N和P、O和S;这两元素之间形成的化合物都能与水反应,N、P之间不反应,则这两种元素分别为O、S,据此解答。
【详解】
根据分析可知,这两种元素为O、S。
A.O元素非金属性较强,没有最高价正价,故A错误;
B.O和S都有最低价-2价,故B正确;
C.O、S形成的化合物为二氧化硫、三氧化硫,二氧化硫和三氧化硫都是共价化合物,故C正确;
D.O存在的单质有氧气和臭氧,S形成的单质有S2、S4、S6等多种,故D正确;
故选:A。
18、A
【解析】
A.铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠溶液,能一步实现,故A正确;
B.铁与水蒸气反应生成四氧化三铁,不能一步转化为氧化铁,故B错误;
C.一氧化氮与水不反应,不能一步转化为硝酸,故C错误;
D.二氧化硅不溶于水,也不与水反应,二氧化硅不能一步转化为硅酸,故D错误;
故选A。
19、B
【解析】
A. 从题给的化学方程式可知,维生素C与I2反应时,脱去分子中环上-OH中的氢,形成C=O双键,不属取代反应,属氧化反应,故A错误;
B. 维生素C中含有羟基、酯基可发生取代反应,碳碳双键、羟基可发生氧化反应,碳碳双键可发生加成反应,故B正确;
C. 维生素C含有酯基可以发生水解反应,但为环状化合物,水解生成一种产物,故C错误;
D. 维生素C含有多个-OH,为亲水基,能溶于水,故D错误;
故答案为B。
20、D
【解析】
T、R、W、G均为短周期元素,根据它们在周期表中的位置,可知T为碳元素,R为氧元素,G为铝元素,W为氯元素。
【详解】
A. T为C元素,可形成多种氢化物,当分子量较大时,沸点即可高于R的,A错误;
B. W的最高价氧化物对应水化物为强酸,而HClO为弱酸,B错误;
C. T和W组成的化合物为CCl4,只含有一种化学键共价键,C错误;
D. G为Al,工业电解熔融的氧化铝来制备其单质,D正确;
故答案选D。
21、D
【解析】
A. 粉煤灰与稀硫酸混合发生反应:Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O,而SiO2不与稀硫酸反应,故滤渣I的主要成分为SiO2;滤液中含Al2(SO4)3,加入碳酸钙粉末后调节pH=3.6,发生反应CaCO3+H2SO4=CaSO4+CO2↑+H2O,因CaSO4微溶,故滤渣II的成分为CaSO4,A项正确;
B. 将pH调为4,溶液中会有部分的铝离子会与氢氧根离子反应生成氢氧化铝沉淀,可能导致溶液中铝元素的含量降低,B项正确;
C. 吸收液中本身含有H+、Al3+、OH-、SO42-,吸收SO2以后会生成SO32-,部分SO32-会发生水解生成HSO3-,溶液中含有的离子多于5种,C项正确;
D. SO2被吸收后生成SO32-,SO32-不稳定,被空气氧化为SO42-,因此完全热分解放出的SO2量会小于吸收的SO2量,D项错误;
答案选D。
22、C
【解析】
流程可知,氨水与废气反应生成亚硫酸氨或亚硫酸氢铵,然后与过量硫酸反应生成气体a为二氧化硫,Y为硫酸铵、硫酸氢铵。
【详解】
A.废气少量时生成X为亚硫酸铵,废气过量时生成X为亚硫酸氢铵,或二者均有,A正确;
B.X中加过量硫酸生成硫酸铵或硫酸氢铵,B正确;
C.亚硫酸氨或亚硫酸氢铵,与过量硫酸反应生成气体a为二氧化硫,C错误;
D.(NH4)2S2O8中为连二硫酸铵,S最外层有6个电子,最高价为+6价,则S的化合价不可能为+7,D正确;故答案为:C。
二、非选择题(共84分)
23、酯基、羟基、羰基加成反应取代反应+HBrBD13
【解析】
与HCHO发生加成反应生成B为,B与HCl发生取代反应生成C为,③为C与醋酸钠的取代反应生成D,结合可知,④⑤均为取代反应,E为,与发生取代反应生成G为,G与HCl发生取代反应,再发生取代反应生成M。
【详解】
(1)化合物D为,其官能团的名称为酯基、羟基、羰基,故答案为:酯基、羟基、羰基;
(2)与HCHO发生加成反应生成B为,与HCl发生取代反应生成C为,故答案为;
(3))与HCHO发生加成反应生成B为,与HCl发生取代反应生成C为,与醋酸钠的取代反应生成,结合可知,④⑤均为取代反应,E为,故答案为:加成反应;取代反应;
(4)反应⑥的化学方程式为:+HBr
(5)A.化合物B为,不能发生消去反应,A错误;
B.化合物H为,两个苯环可能共平面,B正确;
C. 化合物F为,水解生成的羧基、酚羟基和HBr能和NaOH反应,则1ml 化合物F最多能与4mlNaOH反应,C错误;
D.M的结构简式为,其分子式为C13H19NO3,D正确;故答案为:BD;
(6)化合物A为,①能与FeCl3溶液发生显色反应,由酚羟基,②能发生银镜反应,由醛基,同时符合条件同分异构体有:邻间对有10种,邻间对有3种,总共有13种,其中核磁共振氢谱有5组峰的结构简式为:,故答案为:13;;
苯环上由两个取代基的同分异构体有3种、有两个相同取代基和一个不同取代基的同分异构体有6中、有三个互不相同取代基的同分异构体有10种。
24、消去反应 加成(氧化)反应 n+NH2RNH2+(2n-1)H2O
【解析】
根据A的分子式可知,A中含1个不饱和度,因此可推出A为环己烯,其结构简式为:,它是通过环己醇通过消去反应而得到,A经过氧化得到,与水在催化剂作用下生成;根据已知信息,结合B在水的催化作用下生成,采用逆合成分析法可知B应为其分子式正好为C6H8O3;最后经过缩聚反应合成尼龙,据此分析作答。
【详解】
根据上述分析可知,
(1)反应①的反应类型为:消去反应;反应②为加氧氧化过程,其反应类型为加成(氧化)反应,故答案为:消去反应;加成(氧化)反应;
(2)根据上述分析可知,A的结构简式为:;B的结构简式为:,故答案为:;;
(3)与NH2RNH2发生缩聚反应生成尼龙,其化学方程式为:n+NH2RNH2+(2n-1)H2O;
(4)A为,若想制备1,3-环己二烯,可先与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成1,2—二溴环己烷,1,2—二溴环己烷再在氢氧化钠乙醇溶液、加热的条件下发生消去反应生成1,3﹣环己二烯,其具体合成路线如下:。
25、H2+2FeCl32FeCl2+2HCl BACDCE(或BCDCE) 碱石灰 氯化铁易升华导致导管易堵塞 球形冷凝管 苯 蒸馏滤液,并收集沸点132℃的馏分 78.4% 反应开始前先通N2一段时间,反应完成后继续通N2一段时间;在装置A和B之间连接一个装有无水氯化钙(或P2O5或硅胶)的球形干燥管
【解析】
(1)①②用H2还原无水FeCl3制取无水FeCl2,B装置用锌和稀盐酸制备H2,A装置用来除去氢气中的氯化氢,C装置用来干燥氢气,可以盛放碱石灰,D装置H2还原FeCl3,再用C装置吸收反应产生的HCl,最后用E点燃处理未反应的氢气;
③该制备装置的缺点为FeCl3固体易升华,蒸气遇冷发生凝华分析;
(2)①根据仪器结构判断其名称;
②三颈瓶内物质为氯化亚铁、C6H5Cl、C6H4Cl2等,冷却实验装置A,将三颈烧瓶内物质倒出,经过滤、洗涤、干燥后得到粗产品,根据物质的熔沸点和溶解性可知,可以用苯洗涤;根据滤液中各种物质沸点的不同对滤液进行蒸馏可回收C6H5Cl,据此答题;
③根据消耗的NaOH计算反应生成的HCl,结合方程式2FeCl3+C6H5Cl→2FeCl2+C6H4Cl2+HCl↑计算转化的FeCl3,最终计算FeCl3的转化率;
④FeCl3、FeCl2易吸水,反应产生的HCl会在容器内滞留。
【详解】
(1)①H2具有还原性,可以还原无水FeCl3制取FeCl2,同时产生HCl,反应的化学方程式为H2+2FeCl32FeCl2+2HCl;
②用H2还原无水FeCl3制取无水FeCl2,装置连接顺序:首先是使用B装置,用锌和稀盐酸制备H2,所制H2中混有HCl和H2O(g),再用A装置用来除去氢气中的氯化氢,然后用C装置干燥氢气,C装置中盛放碱石灰,再使用D装置使H2还原FeCl3,反应产生的HCl气体用C装置的碱石灰来吸收,未反应的H2通过装置E点燃处理,故按照气流从左到右的顺序为BACDCE;也可以先使用B装置制取H2,然后通过C的碱石灰除去氢气中的杂质HCl、水蒸气,然后通过D发生化学反应制取FeCl2,再用碱石灰吸收反应产生的HCl,最后通过点燃处理未反应的H2,故按照装置使用的先后顺序也可以是BCDCE;
C中盛放的试剂是碱石灰,是碱性干燥剂,可以吸收HCl或水蒸气;
③该制备装置的缺点为FeCl3固体易升华,蒸气遇冷发生凝华,导致导气管发生堵塞;
(2)①根据图示装置中仪器a的结构可知该仪器名称为球形冷凝管;
②三颈瓶内物质为氯化亚铁、C6H5Cl、C6H4Cl2等,冷却实验装置A,将三颈烧瓶内物质倒出,经过滤、洗涤、干燥后得到粗产品,根据物质的熔沸点和溶解性可知,C6H5Cl、C6H4Cl2容易溶解在苯、乙醇中,不溶于水,而FeCl3、FeCl2易溶于水、乙醇,难溶于苯,所以洗涤时洗涤剂用苯;根据滤液中C6H5Cl、C6H4Cl2这两种物质沸点的不同,对滤液进行蒸馏,并收集沸点132℃的馏分,可回收C6H5Cl;
③n(HCl)=n(NaOH)=0.40ml/L×0.0196L×=0.0784ml,根据反应2FeCl3+C6H5Cl→2FeCl2+C6H4Cl2+HCl↑,反应的FeCl3的物质的量为n(FeCl3)反应=2n(HCl)= 0.0784ml×2=0.1568ml,n(FeCl3)总=32.5g÷162.5g/ml=0.2ml,所以氯化铁转化率为×100%=78.4%;
④FeCl3、FeCl2易吸水,为防止B装置中的水蒸气进入A装置,导致FeCl2等吸水而变质,可以在装置A和B之间连接一个装有无水氯化钙(或P2O5或硅胶)的球形干燥管;同时为防止FeCl3、FeCl2与装置内空气中的水蒸气、O2等反应,同时避免反应产生的HCl气体会在容器内滞留,可以反应开始前先通N2一段时间排尽装置中空气,反应完成后继续通N2一段时间将反应生成的HCl全部排入锥形瓶中。
本题考查实验室制备氯化亚铁的知识,注意把握实验操作基本原理,把握题给信息,掌握实验操作方法,学习中注意积累,为了减小误差制取无水FeCl2,要排除装置中空气引起的误差或HCl气体在容器内滞留引起的误差。
26、A B D E C NH3·H2O(浓)+CaO=Ca(OH)2+NH3↑ 溶液 吸收挥发的、同时生成 在水中溶解度大,在水中溶解度不大,碱性溶液吸收,可提高利用率 混合液中加硫酸导致氢离子浓度增大,平衡向生成水溶液方向移动 9 酸式 95.68% 偏低
【解析】
(一)根据制备的反应原理:2LaCl3+6NH4HCO3═La2(CO3)3↓+6NH4Cl+3CO2↑+3H2O,结合装置图可知,W中制备二氧化碳,Y中制备氨气,X是除去二氧化碳中HCl,在Z中制备碳酸镧,结合氨气的性质分析解答(1)~(4);
(二)由实验流程可知,氟碳酸铈精矿(主要含CeFCO3)氧化焙烧生成CeO2,加酸溶解发生2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O,过滤分离出不溶物,含Ce3+的溶液进行萃取分离得到浓溶液,再与碱反应生成Ce(OH)3,将Ce(OH)3氧化可生成Ce(OH)4。据此结合氧化还原反应的规律、盐类水解和溶解积的计算分析解答(5)~(8)。
【详解】
(一)(1)由装置可知,W中制备二氧化碳,X除去HCl,Y中制备氨气,在Z中制备碳酸镧,则制备碳酸镧实验流程中导管从左向右的连接顺序为:F→A→B→D→E→C,故答案为A;B;D;E;C;
(2)Y中发生反应的化学反应式为NH3·H2O(浓)+CaO=Ca(OH)2+NH3↑,故答案为NH3·H2O(浓)+CaO=Ca(OH)2+NH3↑;
(3)X是除去二氧化碳中的氯化氢,需要盛放的试剂是NaHCO3溶液,其作用为吸收挥发的HCl、同时生成CO2,故答案为NaHCO3溶液;吸收挥发的HCl、同时生成CO2;
(4)Z中应先通入NH3,后通入过量的CO2,因为NH3在水中溶解度大,二氧化碳在水中溶解度不大,碱性溶液利用吸收二氧化碳,提高利用率,故答案为NH3在水中溶解度大,CO2在水中溶解度不大,碱性溶液吸收,可提高利用率;
(二)(5)氧化焙烧生成的铈化合物二氧化铈(CeO2),其在酸浸时发生离子反应为2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O,故答案为2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O;
(6)向CeT3(有机层)加入H2SO4获得较纯的含Ce3+的水溶液的原因是混合液中加硫酸导致氢离子浓度增大,平衡向生成Ce3+水溶液方向移动,故答案为混合液中加硫酸导致氢离子浓度增大,平衡向生成Ce3+水溶液方向移动;
(7)已知298K时,Ksp[Ce(OH)3]=1×10-20,为了使溶液中Ce3+沉淀完全,c(OH-)==1×10-5ml/L,由Kw可知c(H+)=1×10-9ml/L,pH=-lgc(H+)=9,故答案为9;
(8)①FeSO4属于强酸弱碱盐,水解后溶液显酸性,则FeSO4溶液盛放在酸式滴定管中,故答案为酸式;
②由表格数据可知,第二次为25.30mL,误差较大应舍弃,FeSO4的物质的量为0.1000ml•L-1××0.001L/mL=0.0023ml,根据电子得失守恒可得关系式CeO2~FeSO4,由原子守恒可知Ce(OH)4的质量为0.0023×208g=0.4784g,则Ce(OH)4产品的纯度为×100%=95.68%,故答案为95.68%;
③改用0.1000ml•L-1的FeCl2溶液滴定产品从而测定Ce(OH)4产品的纯度,Ce4+有强氧化性,与Cl-发生氧化还原反应,由电子守恒计算的Ce(OH)4的物质的量及质量偏小,则测定的Ce(OH)4产品的纯度偏低,故答案为偏低。
27、H2C2O4HC2O4-+H+ 、HC2O4-C2O42-+H+ 5H2C2O4+6H++2MnO4-=10CO2↑+2Mn2++8H2O 排除实验II中MnO2直接还原重铬酸钾的可能 Mn2+可加快草酸与重铬酸钾的反应 0.1ml/LH2C2O4溶液(调至pH=2) 上清液为紫色 2mL、0.3ml/LH2C2O4溶液与4mL0.01ml/L K2Cr2O7溶液混合,调至pH=2,加入0.0001mlMnSO4固体(或15.1mgMnSO4),6min后溶液橙色变浅 氧化剂种类、溶液pH、是否有催化剂
【解析】
(1)H2C2O4是二元弱酸,分步电离;
(2)酸性条件下,KMnO4最终被还原为Mn2+,草酸被氧化为二氧化碳;
(3)实验IV与实验II、III区别是没有草酸;
(4)分析曲线可知,开始时Cr2O72- 浓度变化缓慢,一段时间后变化迅速;
①由实验结论出发即可快速解题;
②由控制变量法可知,保持其他变量不变,将MnO2换成等物质的量的MnSO4固体即可;
(5)注意实验的变量有:氧化剂种类、溶液pH、是否有催化剂。
【详解】
(1)H2C2O4是二元弱酸,分步电离,用可逆符号,则H2C2O4溶于水的电离方程式为H2C2O4HC2O4-+H+ 、HC2O4-C2O42-+H+;
(2)实验I试管a中,酸性条件下,KMnO4最终被还原为Mn2+,草酸被氧化为二氧化碳,则该反应的离子方程式为5H2C2O4+6H++2MnO4-=10CO2↑+2Mn2++8H2O;
(3)实验IV与实验II、III区别是没有草酸,则实验IV的目的是:排除实验II中MnO2直接还原重铬酸钾的可能;
(4)分析曲线可知,开始时Cr2O72- 浓度变化缓慢,一段时间后变化迅速,则可能是过程i.MnO2与H2C2O4反应生成了Mn2+。过程ii.Mn2+可加快草酸与重铬酸钾的反应;
①将0.0001mlMnO2加入到6mL 0.1ml/LH2C2O4溶液(调至pH=2)中,固体完全溶解,则说明MnO2与H2C2O4反应生成了Mn2+;从中取出少量溶液(含Mn2+),加入过量PbO2固体,充分反应后静置,观察到上清液为紫色,则说明溶液中Mn2+能被PbO2氧化为MnO4-,MnO4-显紫色;
②设计实验方案证实过程ii成立,由控制变量法可知,保持其他变量不变,将MnO2换成等物质的量的MnSO4固体即可,即实验方案是2mL、0.3ml/LH2C2O4溶液与4mL0.01ml/L K2Cr2O7溶液混合,调至pH=2,加入0.0001mlMnSO4固体(或15.1mgMnSO4),6min后溶液橙色变浅;
(5)综合以上实验可知,变量有:氧化剂种类、溶液pH、是否有催化剂,则草酸发生氧化反应的速率与氧化剂种类、溶液pH、是否有催化剂有关。
28、Fe Fe2(SO4)3SO2CSO2+H2O2=H2SO44g
【解析】
由AB→C,则A为变价金属,则A为Fe,B为FeSO4,C为Fe2(SO4)3,由F→C可推知F为H2SO4,进而推出D为S,E为SO2。(1)由上述分析可知,A为Fe,C为Fe2(SO4)3;
(2)F的浓溶液与A反应过程中,硫酸体现强氧化性、酸性,A选项中浓硫酸只体现强氧化性,B选项中硫酸体现弱氧化性,C选项中浓硫酸体现强氧化性、酸性,D选项中硫酸体现酸性,答案选C;(3)E+H2O2→F的化学方程式为:SO2+H2O2═H2SO4;(4)F+D→E为2H2SO4(浓)+S═3SO2↑+2H2O,转移电子数为3.01×1023,其物质的量为0.5ml,消耗的硫的物质的量为=0.125ml,其质量为0.125ml×32g/ml=4g 。
点睛:本题考查无机物的推断,涉及铁、硫元素单质及其化合物的性质,根据“金属A与硫酸反应生成B,B能氧化生成C”推断B为变价金属,是推断的突破口,需要学生具备一定的推理能力和扎实的基础知识,才能顺利解答。
29、54.3 500 mL容量瓶、胶头滴管 2Cr3++3H2O2+H2O=Cr2O72-+8H+ Cr2O72-+2OH-⇌2CrO42-+H2O当pH增大时该平衡向右移动,溶液中Cr2O72-浓度减小、CrO42-离子浓度增大,颜色由橙色变为黄色 Mg2+、Ca2+ 2CrO42-+3SO2+12H2O=2Cr(OH)(H2O)5SO4↓+SO42-+2OH- B 当滴入最后一滴标准液时,出现砖红色沉淀,且半分钟内沉淀颜色不改变
【解析】
向含铬污泥中加入稀硫酸和水并将溶液pH调节为1,根据信息①知,硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+,然后过滤,向滤液中加入双氧水,Cr3+被氧化生成Cr2O72-,然后向溶液中加入NaOH溶液并调节溶液的pH=8,根据表中数据知,溶液中Fe3+、Al3+生成沉淀,且溶液中Cr2O72-转化为CrO42-,然后过滤,向滤液中加入钠离子交换树脂,除去Ca2+和Mg2+,最后向溶液中通入二氧化硫,发生反应2CrO42-+3SO2+12H2O=2Cr(OH)(H2O)5SO4↓+SO42-+2OH-,以此解答该题。
【详解】
(1)根据c1V1=c2V2列等式,18.4×V1×10-3=2×500×10-3,V1=54.3;配制时所用玻璃仪器除量筒、烧杯和玻璃棒外,还需用玻璃仪器为500mL容量瓶、胶头滴管;
(2)根据电子得失守恒、原子守恒和电荷守恒,可知反应的离子方程式为2Cr3++3H2O2+H2O=Cr2O72-+8H+;
(3)溶液颜色由橙色变为黄色说明Cr2O72-转化为CrO42-,反应的离子方程式为Cr2O72-+2OH-2CrO42-+H2O,当pH增大时该平衡向右移动,溶液中Cr2O72-浓度减小、CrO42-离子浓度增大,所以颜色由橙色变为黄色;
(4)根据阳离子互换原则确定,利用钠离子交换树脂可除去滤液Ⅱ中的金属阳离子有Mg2+、Ca2+;
(5)流程中用SO2进行还原时,被氧化为SO42-,根据电子得失守恒、原子守恒和电荷守恒,可知发生反应的离子方程式为2CrO42-+3SO2+12H2O=2Cr(OH)(H2O)5SO4↓+SO42-+2OH-;
(6)①指示剂选择原则为颜色变化明显、Ksp略微大于Ksp(AgSCN),根据表中数据可知K2CrO4作为指示剂,答案选B;
②滴定终点现象是当滴入最后一滴标准液时,沉淀由白色变为砖红色,且半分钟内沉淀颜色不再改变。
明确流程图中发生的反应、溶液中离子成分及其性质、物质分离提纯方法是解本题关键,注意(1)中不能用480mL稀硫酸计算浓硫酸体积,为易错点。
选项
实验操作
现象
结论
A
将待测液中,依次滴加氯水和KSCN溶液
溶液变为红色
待测溶液中含有Fe2+
B
向等体积等浓度的盐酸中分别加入ZnS和CuS
ZnS溶解而CuS不溶解
Ksp(CuS)< Ksp(ZnS)
C
向有少量铜粉的Cu(NO3)2溶液中滴入稀硫酸
铜粉逐渐溶解
稀硫酸能与铜单质反应
D
常温下,用pH计分别测0.1ml/LNaA溶液、0.1ml/LNa2CO3溶液的pH
NaA溶液的pH小于Na2CO3溶液的pH
酸性:HA>H2CO3
C6H5Cl(氯苯)
C6H4Cl2(二氯苯)
FeCl3
FeCl2
溶解性
不溶于水,易溶于苯、乙醇
不溶于C6H5Cl、C6H4Cl2、苯,
易溶于乙醇,易吸水
熔点/℃
-45
53
易升华
沸点/℃
132
173
滴定次数
溶液体积(mL)
滴定前读数
滴定后读数
第一次
0.50
23.60
第二次
1.00
26.30
第三次
1.20
24.10
实验Ⅰ
试剂
混合后
溶液pH
现象
(1h后溶液)
试管
滴管
a
4mL0.01ml·L−1 KMnO4溶液,几滴浓H2SO4
2mL0.3ml·L−1H2C2O4
溶液
2
褪为无色
b
4mL0.01ml·L−1KMnO4溶液,几滴浓NaOH
7
无明显变化
c
4mL0.01ml·L−1 K2Cr2O7溶液,几滴浓H2SO4
2
无明显变化
d
4mL0.01ml·L−1 K2Cr2O7溶液,几滴浓NaOH
7
无明显变化
实验II
实验III
实验IV
实验操作
实验现象
6 min后固体完全溶解,溶液橙色变浅,温度不变
6 min后固体未溶解,溶液颜色无明显变化
6 min后固体未溶解,溶液颜色无明显变化
阳离子
Fe3+
Mg2+
Al3+
Cr3+
沉淀完全时的pH
3.7
11.1
5.4
9
沉淀溶解时的pH
—
—
>8溶解
>9溶解
银盐性质
AgCl
AgI
AgCN
Ag2CrO4
AgSCN
颜色
白
黄
白
砖红
白
Ksp
1.8×10-10
8.3×10-17
1.2×10-16
3.5×10-11
1.0×10-12
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