2026届湖北省鄂州市高三第三次模拟考试化学试卷(含答案解析)
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2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请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、常温下,向50 mL溶有0.1mlCl2的氯水中滴加2ml/L的NaOH溶液,得到溶液pH随所加NaOH溶液体积的变化图像如下图所示。下列说法正确的是
A.若a点pH=4,且c(Cl-)=m·c(ClO-),则Ka(HClO)=
B.若x=100,b点对应溶液中:c(OH-)>c(H+),可用pH试纸测定其pH
C.b~c段,随NaOH溶液的滴入,逐渐增大
D.若y=200,c点对应溶液中:c(OH-)-c(H+)=2c(Cl-)+c(HClO)
2、下列离子方程式书写正确的是
A.FeCl2溶液中通入Cl2:Fe2++Cl2= Fe3++2Cl-
B.澄清石灰水与少量小苏打溶液混合:Ca2++OH-+HCO3-= CaCO3↓+H2O
C.FeS固体放入稀硝酸溶液中:FeS+2H+= Fe2++H2S↑
D.AlCl3溶液中加入过量氨水:Al3++4OH-=AlO2-+2H2O
3、设NA代表阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.1mlP4(正四面体结构)含有6NA个P-P键
B.1ml碳正离子(CH3+)所含的电子总数为9NA
C.25℃,pH=13的NaOH溶液中含有OH-的数目为0.1NA
D.常温常压下,过氧化钠与水反应,生成8 g氧气时转移的电子数为0.25NA
4、某金属有机多孔材料FJI-H14在常温常压下对CO2具有超高的吸附能力,并能高效催化CO2与环氧乙烷衍生物的反应,其工作原理如图所示。下列说法不正确的是( )
A.该材料的吸附作用具有选择性
B.该方法的广泛使用有助于减少CO2排放
C.在生成的过程中,有极性共价键形成
D.其工作原理只涉及化学变化
5、工业上常采用碱性氯化法来处理高浓度氰化物污水,发生的主要反应为:CN-+OH-+Cl2―→CO2+ N2+Cl-+H2O(未配平)。下列说法错误的是
A.Cl2 是氧化剂,CO2 和 N2 是氧化产物
B.该反应中,若有 1ml CN-发生反应,则有 5NA 电子发生转移
C.上述离子方程式配平后,氧化剂、还原剂的化学计量数之比为 2∶5
D.若将该反应设计成原电池,则 CN-在负极区发生反应
6、下列反应的离子方程式正确的是( )
A.向溶液中滴加氨水至过量:
B.向悬浊液中滴加溶液:3Mg(OH)2+2Fe3+=2Fe(OH)3+3Mg2+
C.向溶液中加入足量稀硫酸:2S2O32-+4H+=SO42-+3S↓+2H2O
D.向苯酚钠溶液中通入少量气体:2C6H5O-+CO2+H2O=2C6H5OH+CO32-
7、下列分子或离子在指定的分散系中能大量共存的一组是
A.银氨溶液:Na+、K+、NO3—、NH3·H2OB.空气:C2H4、CO2、SO2、NO
C.氯化铝溶液:Mg2+、HCO3—、SO42—、Br—D.使甲基橙呈红色的溶液:I—、Cl—、NO3—、Na+
8、化合物丙是一种医药中间体,可以通过如图反应制得。下列有关说法不正确的是
A.丙的分子式为C10H14O2
B.乙分子中所有原子不可能处于同一平面
C.甲、.乙、丙均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.甲的一氯代物只有2种(不考虑立体异构)
9、用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.1 ml过氧化钠中阴离子所带的负电荷数为NA
B.14 g乙烯和丙烯的混合物中含有的碳原子的数目为NA
C.28 g C16O与28 g C18O中含有的质子数均为14 NA
D.标准状况下,1.4 L氯气与足量氢氧化钠溶液反应转移的电子数为2 NA
10、下图为室温时不同pH下磷酸盐溶液中含磷微粒形态的分布,其中a、b、c三点对应的pH分别为2.12、7.21、11.31,其中δ表示含磷微粒的物质的量分数,下列说法正确的是
A.2 ml H3PO4与3 ml NaOH反应后的溶液呈中性
B.NaOH溶液滴定Na2HPO4溶液时,无法用酚酞指示终点
C.H3PO4的二级电离常数的数量级为10−7
D.溶液中除OH−离子外,其他阴离子浓度相等时,溶液可能显酸性、中性或碱性
11、25 ℃时,下列说法正确的是( )
A.0.1 ml·L-1 (NH4)2SO4溶液中c()c(CH3COO-)
D.向0.1 ml·L-1 NaNO3溶液中滴加盐酸使溶液的pH=5,此时混合液中c(Na+)=c()(不考虑酸的挥发与分解)
12、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
13、 “拟晶”(quasicrystal)是一种具有凸多面体规则外形但不同于晶体的固态物质。Al65Cu23Fe12是二十世纪发现的几百种拟晶之一,具有合金的某些优良物理性能。下列有关这种拟晶的说法正确的是
A.无法确定Al65Cu23Fe12中三种金属的化合价
B.Al65Cu23Fe12的硬度小于金属铁
C.Al65Cu23Fe12不可用作长期浸泡在海水中的材料
D.1 ml Al65Cu23Fe12溶于过量的硝酸时共失去265 ml电子
14、2010年,中国首次应用六炔基苯在铜片表面合成了石墨炔薄膜(其合成示意图如右图所示),其特殊的电子结构将有望广泛应用于电子材料领域。下列说法不正确的是( )
A.六炔基苯的化学式为C18H6
B.六炔基苯和石墨炔都具有平面型结构
C.六炔基苯和石墨炔都可发生加成反应
D.六炔基苯合成石墨炔属于加聚反应
15、在一定温度下,某反应达到了化学平衡,其反应过程对应的能量变化如图。下列说不正确的是
A.Ea为催化剂存在下该反应的活化能,Ea′为无催化剂时该反应的活化能
B.该反应为放热反应,△H=Ea-Ea′
C.活化分子是能最较高、有可能发生有效碰撞的分子
D.催化剂是通过降低反应所需的活化能来同等程度的增大正逆反应速率,使平衡不移动
16、常温下,向1L0.1ml·L-1NH4Cl溶液中不断加入固体NaOH后,NH4+与NH3·H2O的变化趋势如右图所示(不考虑体积变化和氨的挥发),下列说法不正确的是( )
A.M点溶液中水的电离程度比原溶液小
B.在M点时,n(OH-)-n(H+)=(a-0.05)ml
C.随着NaOH的加入,不断增大
D.当n(NaOH)=0.05m1时,溶液中有:c(Cl-)> c(NH4+)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
17、下列操作能达到相应实验目的的是( )
A.AB.BC.CD.D
18、下列实验可达到实验目的的是
A.用相互滴加的方法鉴别Ca(OH)2和NaHCO3溶液
B.向CH3CH2Br中滴入AgNO3溶液以检验溴元素
C.用溴的四氯化碳溶液吸收SO2气体
D.与NaOH的醇溶液共热制备CH3-CH=CH2
19、Anammx法是一种新型的氨氮去除技术。设阿伏加德罗常数的数值为NA,则下列说法正确的是
A.1mLNH4+所含电子数为11NA
B.30g N2H2中含有的共用电子对数目为4 NA
C.过程II属于还原反应,过程IV属于氧化反应
D.过程I中反应得到的还原产物与氧化产物物质的量之比为1:2
20、已知NH3·H2O为弱碱,下列实验事实能证明某酸HA为弱酸的是( )
A.浓度为0.1 ml·L-1HA的导电性比浓度为0.1 ml·L-1硫酸的导电性弱
B.0.1 ml·L-1 NH4A溶液的pH等于7
C.0.1 ml·L-1的HA溶液能使甲基橙变红色
D.等物质的量浓度的NaA和HA混合溶液pH小于7
21、工业上以CaO和HNO3为原料制备Ca(NO3)2•6H2O晶体。为确保制备过程中既不补充水分,也无多余的水分,所用硝酸溶液中溶质的质量分数应为
A.53.8%B.58.3%C.60.3%D.70.0%
22、NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下,0.1mlCl2溶于水,转移的电子数目为0.1NA
B.标准状况下,6.72LNO2与水充分反应转移的电子数目为0.1NA
C.·L-1 的NaAlO2水溶液中含有的氧原子数为2NA
D.常温常压下,14g由N2与CO组成的混合气体含有的原子数目为NA
二、非选择题(共84分)
23、(14分)以下是合成芳香族有机高聚物P的合成路线。
已知:ROH+ R’OH ROR’ + H2O
完成下列填空:
(1)F中官能团的名称_____________________;写出反应①的反应条件______;
(2)写出反应⑤的化学方程式______________________________________________。
(3)写出高聚物P的结构简式__________。
(4)E有多种同分异构体,写出一种符合下列条件的同分异构体的结构简式______。
①分子中只有苯环一个环状结构,且苯环上有两个取代基;
②1ml该有机物与溴水反应时消耗4mlBr2
(5)写出以分子式为C5H8的烃为主要原料,制备F的合成路线流程图(无机试剂任选)。合成路线流程图示例如:____________________
24、(12分)有甲、乙、丙、丁、戊五种短周期元素,原子序数依次增大,其常见化合价依次为+1、-2、+1、+3、-1。它们形成的物质间的转化关系如下图所示。常温下用惰性电权电解(有阳离子交换膜)的A溶液。
请按要求回答下列问题:
①.己元素与丙元素同主族,比丙原子多2个电子层,则己的原子序数为________;推测相同条件下丙、己单质分别与水反应剧烈程度的依据是__________________________________________________。
②.甲、乙、戊按原子个数比1︰1︰1形成的化合物Y具有漂白性,其电子式为_______________。
③.上图转化关系中不属于氧化还原反应的有(填编号)_______。
④.接通如图电路片刻后,向烧杯中滴加一种试剂即可检验铁电极被腐蚀,此反应的离子方程式为_____________________。
⑤.当反应①电解一段时间后测得D溶液pH=12(常温下,假设气体完全逸出,取出交换膜后溶液充分混匀,忽略溶液体积变化),此时共转移电子数目约为___________;反应②的离子方程式为_________
⑥.若上图中各步反应均为恰好完全转化,则混合物X中含有的物质(除水外)有___________
25、(12分)如图是实验室利用铜与浓硫酸制取二氧化硫并探究它的性质,请回答下列问题:
(1)装置A中m的作用___,装置A中有明显的一处错误___。
(2)装置A中发生的化学反应方程式___,该反应的氧化产物是__________。
(3)装置B中的现象________,证明SO2具有________。
(4)装置C中溶液在空气中不易保存,时间长了会出现浑浊,原因是_______。(用离子方程式表示)
(5)装置D的目的是探究SO2与品红作用的可逆性,写出实验操作及现象__。
(6)E中的现象是___,发生的化学反应方程式_______。
26、(10分)某小组同学探究物质的溶解度大小与沉淀转化方向之间的关系。
(查阅资料)
(实验探究)
(一)探究BaCO3和BaSO4之间的转化,实验操作如下所示:
(1)实验Ⅰ说明BaCO3全部转化为BaSO4,依据的现象是加入稀盐酸后,__________。
(2)实验Ⅱ中加入稀盐酸后发生反应的离子方程式是_________。
(3)实验Ⅱ说明沉淀发生了部分转化,结合BaSO4的沉淀溶解平衡解释原因:___________。
(二)探究AgCl和AgI之间的转化。
(4)实验Ⅲ:证明AgCl转化为AgI。
甲溶液可以是______(填字母代号)。
a AgNO3溶液 b NaCl溶液 c KI溶液
(5)实验Ⅳ:在试管中进行溶液间反应时,同学们无法观察到AgI转化为AgCl,于是又设计了如下实验(电压表读数:a>c>b>0)。
注:其他条件不变时,参与原电池反应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强,原电池的电压越大;离子的氧化性(或还原性)强弱与其浓度有关。
①查阅有关资料可知,Ag+可氧化I-,但AgNO3溶液与KI溶液混合总是得到AgI沉淀,原因是氧化还原反应速率__________(填“大于”或“小于”)沉淀反应速率。设计(-)石墨(s)[I-(aq)//Ag+(aq)]石墨(s)(+)原电池(使用盐桥阻断Ag+与I-的相互接触)如上图所示,则该原电池总反应的离子方程式为________。
②结合信息,解释实验Ⅳ中b<a的原因:__________。
③实验Ⅳ的现象能说明AgI转化为AgCl,理由是_________。
(实验结论)溶解度小的沉淀容易转化为溶解度更小的沉淀,反之则不易;溶解度差别越大,由溶解度小的沉淀转化溶解度较大的沉淀越难实现。
27、(12分)PbCrO4是一种黄色颜料,制备PbCrO4的一种实验步骤如图1:
已知:①Cr(OH)3(两性氢氧化物)呈绿色且难溶于水
②Pb(NO3)2、Pb(CH3COO)2均易溶于水,PbCrO4的Ksp为2.8×10﹣13,Pb(OH)2开始沉淀时pH为7.2,完全沉淀时pH为8.7。
③六价铬在溶液中物种分布分数与pH关系如图2所示。
④PbCrO4可由沸腾的铬酸盐溶液与铅盐溶液作用制得,含PbCrO4晶种时更易生成
(1)实验时需要配置100mL3ml•L﹣1CrCl3溶液,现有量筒、玻璃棒、烧杯,还需要玻璃仪器是___。
(2)“制NaCrO2(aq)”时,控制NaOH溶液加入量的操作方法是_____。
(3)“氧化”时H2O2滴加速度不宜过快,其原因是_____;“氧化”时发生反应的离子方程式为___。
(4)“煮沸”的目的是_____。
(5)请设计用“冷却液”制备PbCrO4的实验操作:_____[实验中须使用的试剂有:6ml•L﹣1的醋酸,0.5ml•L﹣1Pb(NO3)2溶液,pH 试纸]。
28、(14分)石墨、石墨烯及金刚石是碳的同素异形体。
(1)以Ni—Cr—Fe为催化剂,一定条件下可将石墨转化为金刚石。基态Fe原子未成对电子数为________。设石墨晶体中碳碳键的键长为am,金刚石晶体中碳碳键的键长为bm,则a________(填“>”“n(NH4+)>n(A13+)>n(OH-)
b.n(A13+)>n(NH4+)>n(SO42-)>n(H+)
c.n(BaSO4)>n[A1(OH)3]>n(NH3·H2O)>n(A1O2-)
d.n(NH3·H2O)>n(BaSO4)>n[A1(OH)3]>n(A1O2-)
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.若a点pH=4,(H+)=10-4ml/L,溶液呈酸性,根据方程式知c(HClO)=c(Cl-)-c(ClO-),c(Cl-)=mc(ClO-),则c(HClO)=(m-1)c(ClO-),Ka(HClO)==,A错误;
B.若x=100,Cl2恰好与NaOH溶液完全反应生成NaCl、NaClO,NaClO水解生成次氯酸,溶液呈碱性,但次氯酸具有漂白性,不能用pH试纸测pH,应选pH计测量,B错误;
C.b~c段,随NaOH溶液的滴入,溶液的pH不断增大,溶液中c(H+)减小,温度不变则Ka(HClO)=不变,所以减小,C错误;
D.若y=200,c点对应溶液中存在0.1mlNaCl、0.1mlNaClO、0.2mlNaOH,根据电荷守恒得:c(H+)+c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-)①,物料守恒得:c(Cl-)= c(ClO-) +c(HClO)②,2c(Cl-)+2c(ClO-)+2c(HClO)=c(Na+)③,由①+③+②得:c(OH-)=2c(Cl-)+c(HClO)+c(H+),D正确;
故答案是D。
2、B
【解析】
A、电子得失不守恒,正确的是2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;
B、正确;
C、硝酸具有氧化性,能氧化FeS,错误;
D、氢氧化铝不能溶于氨水中,错误,
答案选B。
3、A
【解析】
A.一个P4分子中含有6个P-P键,所以1mlP4(正四面体结构)含有6NA个P-P键,故A正确;
B.一个CH3+所含电子数为6+3-1=8,所以1ml碳正离子(CH3+)所含的电子总数为8NA,故B错误;
C.溶液体积未知,无法计算所含微粒数目,故C错误;
D.8g氧气的物质的量为0.25ml,过氧化钠与水反应过程中氧化产物为O2,且为唯一氧化产物,氧元素化合价由-1价变为0价,所以转移的电子数目为0.5 NA,故D错误;
故答案为A。
4、D
【解析】
根据题干信息和图示转换进行判断。
【详解】
A.由图示可知该材料选择性吸附二氧化碳,吸附作用具有选择性,故A正确;
B.环氧乙烷衍生物和二氧化碳反应生成,所以利用此法可减少CO2的排放,故B正确;
C.在生成的过程中,有O=C极性共价键、碳氧单键形成,故C正确;
D.该过程中涉及到了气体的吸附,吸附作用属于物理变化,故D错误;
答案选D。
5、C
【解析】
反应CN-+OH-+Cl2→CO2+N2+Cl-+H2O中Cl元素化合价由0价降低为-1价,化合价总共降低2价,C元素化合价由+2价升高为+4价,N元素化合价由-3价升高为0价,化合价升降最小公倍数为2[(4-2)+(3-0)]=10价,故CN-系数为2,Cl2系数为5,由元素守恒反应方程式为2CN-+8OH-+5Cl2=2CO2+N2+10Cl-+4H2O,以此来解答。
【详解】
A.反应CN-+OH-+Cl2→CO2+N2+Cl-+H2O中Cl元素化合价由0价降低为-1价,C元素化合价由+2价升高为+4价,N元素化合价由-3价升高为0价,可知Cl2是氧化剂,CO2和N2是氧化产物,故A正确;
B.由上述分析可知,C元素化合价由+2价升高为+4价,N元素化合价由-3价升高为0价,所以若有1ml CN-发生反应,则有[(4-2)+(3-0)]NA=5NA电子发生转移,故B正确;
C.由上述分析可知,反应方程式为2CN-+8OH-+5Cl2=2CO2+N2+10Cl-+4H2O,反应中是CN-是还原剂,Cl2是氧化剂,氧化剂与还原剂的化学计量数之比为5:2,故C错误;
D.C元素化合价由+2价升高为+4价,N元素化合价由-3价升高为0价,所以CN-失电子,发生氧化反应为负极,故D正确。
故选:C。
6、B
【解析】
A.向AgNO3溶液中滴加氨水至过量,会形成银氨络离子,反应的离子方程式为:Ag++2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++2H2O,A错误;
B.由于Mg(OH)2的溶解度大于Fe(OH)3的溶解度,所以向Mg(OH)2悬浊液中滴加FeCl3溶液,会发生沉淀转化,形成Fe(OH)3沉淀,离子反应为3Mg(OH)2+2Fe3+=2Fe(OH)3+3Mg2+,B正确;
C.向Na2S2O3溶液中加入足量稀硫酸,发生反应生成Na2SO4、单质S、SO2、H2O,离子方程式为:S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O,C错误;
D.向苯酚钠溶液中通入少量CO2气体,发生反应生成苯酚和碳酸氢钠,反应的离子方程式为:C6H5O-+CO2+H2O=C6H5OH+HCO3-,D错误;
故合理选项是B。
7、A
【解析】
A. 在银氨溶液中,题中所给各离子间不发生反应,可以大量共存,故A正确;
B. 空气中有氧气,NO与氧气反应生成二氧化氮,不能大量共存,故B错误;
C. 氯化铝溶液中铝离子与碳酸氢根离子双水解,不能大量共存,故C错误;
D. 使甲基橙呈红色的溶液显酸性,I-和NO3-发生氧化还原反应,不能大量共存,故D错误;
答案选A。
8、D
【解析】
A.由丙的结构简式可知,丙的分子式为C10H14O2,故A正确;
B.乙分子中含有饱和碳原子,所以乙分子中所有原子不可能处于同一平面,故B正确;
C.甲、乙、丙三种有机物分子中均含有碳碳双键,所以均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故C正确;
D.甲的分子中有3种不同化学环境的氢原子,则其一氯代物有3种(不考虑立体异构),故D错误;
故选D。
共面问题可以运用类比迁移的方法分析,熟记简单小分子的空间构型:①甲烷分子为正四面体构型,其分子中有且只有三个原子共面;②乙烯分子中所有原子共面;③乙炔分子中所有原子共线;④苯分子中所有原子共面;⑤HCHO分子中所有原子共面。
9、B
【解析】
A.1 ml过氧化钠(Na2O2)中阴离子(O1-)所带的负电荷数应为2NA,A不正确;
B.乙烯和丙烯的最简式都是CH2,故14 g中混合物所含的碳原子数为=1ml,即碳原子数目为NA,B正确;
C.28 g C16O的物质的量为1ml,含有的质子数为1ml×(6+8)×NA =14 NA,28 g C18O的物质的量为= ml,即质子数为14×NAc(SO42−),故A错误;
B. 相同条件下,弱电解质的浓度越小,其电离程度越大,因此0.02 ml·L-1氨水和0.01 ml·L-1氨水中的c(OH-)之比小于2∶1,故B错误;
C. 依据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),混合后溶液的pH=7,即c(H+)=c(OH-),可推出c(Na+)=c(CH3COO-),故C错误;
D. NaNO3是强酸强碱盐,Na+和NO3−均不发生水解,NaNO3溶液也不与盐酸发生反应,根据物料守恒可得c(Na+)=c(NO3−),故D正确。
综上所述,答案为D。
12、D
【解析】
A.由于CuS不溶于硫酸,则向一定浓度的CuSO4溶液中通入适量H2S气体会生成CuS黑色沉淀,不能根据该反应判断H2S、H2SO4的酸性强弱,故A错误;
B.木炭和浓硫酸共热生成的气体为二氧化碳、二氧化硫,二者都可是澄清石灰水变浑浊,应先除去二氧化硫再检验二氧化碳,故B错误;
C.白色沉淀可能为AgCl或硫酸钡,不能说明该溶液中一定含有SO42-,故C错误;
D.向1 mL浓度均为0.1ml/L的MgSO4和CuSO4混合溶液中,滴入少量0.1 ml/L NaOH溶液,先产生蓝色沉淀,说明氢氧化铜的溶度积较小,易生成沉淀,故D正确;
答案选D。
13、C
【解析】
A.拟晶Al65Cu23Fe12是由三种金属元素组成,由于金属无负价,根据化合价代数和为0的原则,三种金属的化合价均可视作零价,故A错误;
B.拟晶具有合金的某些优良物理性能,合金的硬度一般比各成分金属大,故B错误;
C.Al65Cu23Fe12与海水可以构成原电池,会加速金属的腐蚀,因此不可用作长期浸泡在海水中的材料,故C正确;
D.溶于过量硝酸时,Al与Fe均变为+3价,Cu变为+2价,故1ml Al65Cu23Fe12失电子为65×3+23×2+12×3=277ml,故D错误;
故选C。
14、D
【解析】
A、根据六炔基苯的结构确定六炔基苯的化学式为C18H6,A正确;
B、根据苯的平面结构和乙炔的直线型结构判断六炔基苯和石墨炔都具有平面型结构,B正确;
C、六炔基苯和石墨炔中含有苯环和碳碳三键,都可发生加成反应,C正确;
D、由结构可知,六炔基苯合成石墨炔有氢气生成,不属于加聚反应,根据六炔基苯和石墨炔的结构判断六炔基苯合成石墨炔属于取代反应,D错误;
故答案选D。
15、B
【解析】
A.催化剂能降低反应所需活化能,Ea为催化剂存在下该反应的活化能,Ea′为无催化剂时该反应的活化能,故A正确;
B.生成物能量高于反应物,该反应为吸热反应,△H≠Ea′-Ea,故B错误;
C.根据活化分子的定义,活化分子是能最较高、有可能发生有效碰撞的分子,故C正确;
D.催化剂是通过降低反应所需的活化能来同等程度的增大正逆反应速率,平衡不移动,故D正确;
故选B。
16、C
【解析】
常温下,向1L0.1ml·L-1NH4Cl溶液中不断加入固体NaOH,则溶液中发生反应NH4++OH-=NH1•H2O,随着反应进行,c(NH4+)不断减小,c(NH1·H2O)不断增大。
【详解】
A项、M点是向1L 0.1ml•L-1NH4Cl溶液中,不断加入NaOH固体后,反应得到氯化铵和一水合氨的混合溶液,溶液中铵根离子浓度和一水合氨浓度相同,一水合氨是一元弱碱抑制水电离,此时水的电离程度小于原氯化铵溶液中水的电离程度,故A正确;
B项、根据电荷守恒c(H+)+c(NH4+)+c(Na+)=c(OH-)+c(Cl-),可得n(OH-)-n(H+)=[c(NH4+)+c(Na+)-c(Cl-)]×1L,在M点时c(NH4+)=0.05ml•L‾1,c(Na+)=aml•L‾1,c(Cl-)=0.1ml•L‾1,带入数据可得n(OH-)-n(H+)=[0.05ml•L-1+a ml•L-1-0.1ml•L-1]×1L=(a-0.05)ml,故B正确;
C项、氨水的电离常数Kb=,则=,温度不变Kb不变,随着NaOH的加入,c(NH4+)不断减小,不断减小,则不断减小,故C错误;
D项、当n(NaOH)=0.05ml时,NH4Cl和NaOH反应后溶液中溶质为等物质的量的NH1·H2O和NH4Cl、NaCl,NH1.H2O的电离程度大于NH4Cl水解程度,导致溶液呈碱性,钠离子、氯离子不水解,所以溶液中离子浓度大小顺序是c(Cl-)>c(NH4+)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+),故D正确。
故选C。
17、B
【解析】
A.浓硫酸的密度比乙醇大,且浓硫酸和乙醇混合放出大量的热,若先加浓硫酸再加乙醇容易引起液体飞溅,故先加乙醇,再加浓硫酸。最后加乙酸,避免浓硫酸和乙酸混合时产生的热量使乙酸大量挥发,即制备乙酸乙酯时药品添加顺序为:乙醇、浓硫酸、乙酸,A错误;
B.SO2和酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应而被除去,再通过浓硫酸进行干燥,可得纯净的CO2,B正确;
C.即使没有变质,Na2SO3和Ba(NO3)2反应也生成白色沉淀(BaSO3),加入HCl,H+存在下,溶液中的NO3-将BaSO3氧化成BaSO4,白色沉淀依然不溶解,该方法不能检验Na2SO3是否变质,C错误;
D.浓硝酸有强氧化性,常温下,浓硝酸将Fe钝化,不能比较Fe和Cu的活泼性,D错误。
答案选B。
NO3-在酸性环境下有强氧化性。
18、D
【解析】
A.Ca(OH)2和NaHCO3溶液改变滴定顺序,均生成白色沉淀,则不能利用相互滴加检验,故A错误;
B.CH3CH2Br中不含溴离子,与硝酸银不反应,不能直接检验溴元素,故B错误;
C.溴与二氧化硫发生氧化还原反应,但溴单质和二氧化硫的反应必须在水溶液中进行,则不能用溴的四氯化碳溶液吸收SO2气体,故C错误;
D.卤代烃在NaOH的醇溶液中共热发生消去反应,则 与NaOH的醇溶液共热可制备CH3-CH=CH2,故D正确;
答案选D。
19、B
【解析】
A.一个铵根离子含有10个电子,则1mLNH4+所含电子数为10NA,故A错误;
B.一个N2H2(H-N=N-H)分子中含有4个共用电子对,30g N2H2的物质的量==1ml,含有的共用电子对数目为4 NA,故B正确;
C.过程II中,联胺分子中N元素化合价是−2,N2H2中N元素化合价是−1,化合价升高,属于氧化反应,过程IV中,NO2-中N元素化合价是+3,NH2OH中N元素化合价是−1,化合价降低,属于还原反应,故C错误;
D.过程 I中,参与反应的NH4+与NH2OH的反应方程式为:NH4++NH2OH=N2H4+H2O+H+,则得到的还原产物与氧化产物物质的量之比为1:1,故D错误;
答案选B。
准确判断反应中各物质中N元素的化合价,利用氧化还原反应规律判断解答是关键。
20、B
【解析】
A. 硫酸为二元强酸,当浓度均为0.1 ml·L-1时,硫酸溶液中的离子浓度一定大于HA溶液中离子的浓度,不能说明HA是否完全电离,A项错误;
B. NH4A溶液中,由于NH4+水解使溶液呈酸性,若HA为强酸,NH4A溶液pH<7,而pH=7说明A-水解,说明HA为弱酸,B项正确;
C. 当溶液的pH小于3.1时,甲基橙均能变红色,不能说明0.1 ml·L-1的HA溶液pH是否大于1,C项错误;
D. 若HA为强酸,等浓度的NaA、HA混合溶液pH也小于7,D项错误;
答案选B。
21、B
【解析】
工业上以CaO和HNO3为原料制备Ca(NO3)2•6H2O晶体。为确保制备过程中既不补充水分,也无多余的水分,也就是硝酸溶液中的水全部参与化学反应生成Ca(NO3)2•6H2O晶体,反应方程式为:CaO+2HNO3+5H2O═Ca(NO3)2•6H2O,设硝酸的质量为126g,则:
CaO+2HNO3+5H2O═Ca(NO3)2•6H2O
126g 90g
因此硝酸溶液中溶质的质量分数为×100%=58.3%;
故选:B。
22、D
【解析】
A. 氯气和水反应为可逆反应,所以转移的电子数目小于0.1NA,故A错误;
B. 标准状况下,6.72LNO2的物质的量为0.3ml,根据反应3NO2+H2O═2HNO3+NO可知,0.3ml二氧化氮完全反应生成0.1mlNO,转移了0.2ml电子,转移的电子数目为0.2NA,故B错误;
C. NaAlO2水溶液中,除了NaAlO2本身,水也含氧原子,故溶液中含有的氧原子的个数大于2NA个,故C错误;
D. 14g由N2与CO组成的混合气体的物质的量为:=0.5ml,含有1ml原子,含有的原子数目为NA,故D正确。
故答案选D。
二、非选择题(共84分)
23、羧基、氯原子 光照 +3NaOH+NaCl+3H2O 、、(任选其一) CH2BrC(CH3)=CHCH2BrCH2OHC(CH3)=CHCH2OHOHCC(CH3)=CHCHOHOOCC(CH3)=CHCOOH(或与溴1,4-加成、氢氧化钠溶液水解、与氯化氢加成、催化氧化、催化氧化)
【解析】
本题为合成芳香族高聚物的合成路线,C7H8经过反应①生成的C7H7Cl能够在NaOH溶液中反应可知,C7H8为甲苯,甲苯在光照条件下,甲基上的氢原子被氯原子取代,C7H7Cl为,C为苯甲醇,结合已知反应和反应条件可知,D为,D→E是在浓硫酸作用下醇的消去反应,则E为,据M的分子式可知,F→M发生了消去反应和中和反应。M为,N为,E和N发生加聚反应,生成高聚物P,P为,据此进行分析。
【详解】
(1)根据F的结构简式可知,其官能团为:羧基、氯原子;反应①发生的是苯环侧链上的取代反应,故反应条件应为光照。答案为:羧基、氯原子;光照;
(2)F→M发生了消去反应和中和反应。M为,反应的化学方程式为:+3NaOH+NaCl+3H2O,故答案为:+3NaOH+NaCl+3H2O。
(3)E为,N为,E和N发生加聚反应,生成高聚物P,P为,故答案为:。
(4)E为,其同分异构体具有①分子中只有苯环一个环状结构,且苯环上有两个取代基,②1ml该有机物与溴水反应时消耗4mlBr2,则该物质一个官能团应是酚羟基,且酚羟基的邻对位位置应无取代基,则另一取代基和酚羟基为间位关系。故其同分异构体为:、、,故答案为:、、(任选其一)。
(5)分析目标产物F的结构简式:,运用逆推方法,根据羧酸醛醇卤代烃的过程,可选择以为原料进行合成,合成F的流程图应为:CH2BrC(CH3)=CHCH2BrCH2OHC(CH3)=CHCH2OHOHCC(CH3)=CHCHOHOOCC(CH3)=CHCOOH,故答案为:CH2BrC(CH3)=CHCH2BrCH2OHC(CH3)=CHCH2OHOHCC(CH3)=CHCHOHOOCC(CH3)=CHCOOH。
卤代烃在有机物转化和合成中起重要的桥梁作用:
烃通过与卤素发生取代反应或加成反应转化为卤代烃,卤代烃在碱性条件下可水解转化为醇或酚,进一步可转化为醛、酮、羧酸和酯等;卤代烃通过消去反应可转化为烯烃或炔烃。
24、(1)37;依据同主族元素的金属性随核电荷数的增加而增强,推测己单质与水反应较丙更剧烈(1分,合理给分)
(2);(3)④;
(4)3Fe2++2[Fe(CN)6]3- =Fe3[Fe(CN)6]2↓;
(5)6.02×l021; 2A1+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ ;
(6)NaCl、Al(OH)3
【解析】
试题分析:根据题意可知:A是NaCl,B是Cl2,C是H2,D是NaOH,E是HCl,丁是Al,F是NaAlO2;X是NaCl、AlCl3的混合物。根据元素的化合价及元素的原子序数的关系可知甲是H,乙是O,丙是Na,丁是Al,戊是Cl,己是Rb,原子序数是37;钠、铷 同一主族的元素,由于从上到下原子半径逐渐增大,原子失去电子的能力逐渐增强,所以它们与水反应的能力逐渐增强,反应越来越剧烈;(2)甲、乙、戊按原予个数比1:1:1形成的化合物Y是HClO,该物质具有强的氧化性,故具有漂白性,其电子式为;(3)在上图转化关系中①②③反应中有元素化合价的变化,所以属于氧化还原反应,而④中元素的化合价没有发生变化,所以该反应是非氧化还原反应;(4)如构成原电池,Fe被腐蚀,则Fe为负极,发生反应:Fe-2e-=Fe2+,Fe2+与[Fe(CN)6]3-会发生反应产生蓝色沉淀,反应的离子方程式是:3Fe2++2[Fe(CN)6]3- =Fe3[Fe(CN)6]2↓;(5)NaCl溶液电解的化学方程式是:2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH,在该反应中,每转移2ml电子,反应会产生2mlNaOH,n(NaCl)=1L×1ml/L=1ml,当NaCl电解完全后反应转移1ml电子,反应产生1mlNaOH,当反应①电解一段时间后测得D溶液pH=12,n(NaOH)=10-2ml/L×1L=0.01ml<1ml,说明NaCl没有完全电解,则电子转移的物质的量是0.01ml,电子转移的数目约是N(e-)=0.01ml×6.02×1023/ml= 6.02×l021;反应②是Al与NaOH溶液反应,反应的离子方程式为2A1+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;(6)若上图中各步反应均为恰好完全转化,则4HCl+NaAlO2=NaCl+AlCl3,所以混合物X中含有的物质是NaCl、Al(OH)3。
考点:考查元素及化合物的推断、化学方程式和离子方程式的书写、电解反应原理的应用的知识。
25、平衡气压,使液体顺流下 蒸馏烧瓶中的液体超过了容器本身体积的2/3 Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2SO2↑+2H2O CuSO4 KMnO4 溶液褪色(紫色变成无色) 还原性 2S2-+O2+2H2O﹦2S↓+4OH- 品红溶液褪色后,关闭分液漏斗的旋塞,再点燃酒精灯,溶液变成红色 溴水褪色 SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4
【解析】
(1)装置A中m的作用为平衡气压,使液体顺流下,根据蒸馏烧瓶使用规则,蒸馏烧瓶中所盛放液体不能超过其容积的2/3,也不能少于1/3,图中已经超过其容积的2/3。
答案为:平衡气压,使液体顺流下;蒸馏烧瓶中的液体超过了容器本身体积的2/3。
(2)装置A中铜与浓硫酸制取二氧化硫,发生的化学反应方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2SO2↑+2H2O,该反应中Cu由0价变为+2价,失电子,被氧化,氧化产物是CuSO4;
答案为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2SO2↑+2H2O;CuSO4;
(3)装置A中生成SO2气体,SO2具有还原性,气体经过装置B中的酸性KMnO4 溶液发生氧化还原反应,KMnO4 溶液褪色(紫色变成无色);
答案为:KMnO4 溶液褪色(紫色变成无色);还原性;
(4)装置C中为Na2S溶液,S2-具有还原性,很容易被空气中O2氧化生成单质S,时间长了会出现浑浊,用离子方程式表示:2S2-+O2+2H2O﹦2S↓+4OH-;
答案为2S2-+O2+2H2O﹦2S↓+4OH-
(5)装置D的目的是探究SO2与品红作用的漂白性是可逆的,实验操作及现象为:品红溶液褪色后,关闭分液漏斗的旋塞,再点燃酒精灯加热,溶液变成红色。
(6)生成的SO2通入到E中SO2与溴水发生氧化还原反应,溴水溶液褪色,发生的化学反应方程式为SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4;
答案为:溴水溶液褪色;SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4
26、沉淀不溶解,无气泡产生或无明显现象 BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O BaSO4在溶液中存在沉淀溶解平衡BaSO4(s) Ba2+(aq)+SO42−(aq),当加入浓度较高的Na2CO3溶液,CO32-与Ba2+结合生成BaCO3沉淀,使上述平衡向右移动 b 小于 2Ag++2I-=I2+2Ag 生成AgI沉淀使B中的溶液中的c(I-)减小,I-还原性减弱,原电池的电压减小 实验步骤ⅳ表明Cl-本身对该原电池电压无影响,实验步骤ⅲ中c>b说明加入Cl-使c(I-)增大,证明发生了AgI(s)+Cl-(aq) AgCl(s)+I-(aq)
【解析】
⑴因为BaCO3能溶于盐酸,放出CO2气体,BaSO4不溶于盐酸。
⑵实验Ⅱ是将少量BaCl2中加入Na2SO4溶液中,再加入Na2CO3溶液使部分BaSO4转化为BaCO3,则加入盐酸后有少量气泡产生,沉淀部分溶解。
⑶BaSO4在溶液中存在沉淀溶解平衡BaSO4(s) Ba2+(aq)+SO42−(aq),当加入浓度较高的Na2CO3溶液,CO32−与Ba2+结合生成BaCO3沉淀。
⑷向AgCl的悬浊液中加入KI溶液,获得AgCl悬浊液时NaCl相对于AgNO3过量,因此说明有AgCl转化为AgI。
⑸①AgNO3溶液与KI溶液混合总是先得到AgI沉淀说明氧化还原反应远远小于沉淀反应速率;原电池总反应的离子方程式为2I-+2Ag+ = 2Ag+I2;②由于AgI的溶解度小于AgCl,B中加入AgNO3溶液后,产生了AgI沉淀,使B中的溶液中的c(I-)减小,I-还原性减弱,根据已知信息“其他条件不变时,参与原电池反应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强,原电池的电压越大;离子的氧化性(或还原性)强弱与其浓度有关”可的结论;③实验步骤ⅳ表明Cl-本身对该原电池电压无影响,实验步骤ⅲ中c>b说明加入Cl-使c(I-)增大,证明发生了AgI(s)+Cl-(aq) AgCl(s)+I-(aq)。
【详解】
⑴因为BaCO3能溶于盐酸,放出CO2气体,BaSO4不溶于盐酸,所以实验Ⅰ说明BaCO3全部转化为BaSO4,依据的现象是加入盐酸后,沉淀不溶解,无气泡产生(或无明显现象);故答案为:沉淀不溶解,无气泡产生或无明显现象。
⑵实验Ⅱ是将少量BaCl2中加入Na2SO4溶液中,再加入Na2CO3溶液使部分BaSO4转化为BaCO3,则加入盐酸后有少量气泡产生,沉淀部分溶解,发生反应的离子方程式为BaCO3+2H+ = Ba2++CO2↑+H2O;故答案为:BaCO3+2H+ = Ba2++CO2↑+H2O。
⑶BaSO4在溶液中存在沉淀溶解平衡BaSO4(s) Ba2+(aq)+SO42−(aq),当加入浓度较高的Na2CO3溶液,CO32−与Ba2+结合生成BaCO3沉淀,使上述平衡向右移动,BaSO4沉淀部分转化为BaCO3沉淀;故答案为:BaSO4在溶液中存在沉淀溶解平衡BaSO4(s) Ba2+(aq)+SO42−(aq),当加入浓度较高的Na2CO3溶液,CO32−与Ba2+结合生成BaCO3沉淀,使上述平衡向右移动。
⑷为观察到AgCl转化为AgI,需向AgCl的悬浊液中加入KI溶液,获得AgCl悬浊液时NaCl相对于AgNO3过量,因此说明有AgCl转化为AgI;故答案为:b。
⑸①AgNO3溶液与KI溶液混合总是先得到AgI沉淀说明氧化还原反应远远小于沉淀反应速率;原电池总反应的离子方程式为2I-+2Ag+ = 2Ag+I2;故答案为:小于;2I-+2Ag+= 2Ag+I2。
②由于AgI的溶解度小于AgCl,B中加入AgNO3溶液后,产生了AgI沉淀,使B中的溶液中的c(I-)减小,I-还原性减弱,根据已知信息“其他条件不变时,参与原电池反应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强,原电池的电压越大;离子的氧化性(或还原性)强弱与其浓度有关”可知,实验Ⅳ中b<a;故答案为:生成AgI沉淀使B中的溶液中的c(I-)减小,I-还原性减弱,原电池的电压减小。
③实验步骤ⅳ表明Cl-本身对该原电池电压无影响,实验步骤ⅲ中c>b说明加入Cl-使c(I-)增大,证明发生了AgI(s)+Cl-(aq) AgCl(s)+I-(aq);故答案为:实验步骤ⅳ表明Cl-本身对该原电池电压无影响,实验步骤ⅲ中c>b说明加入Cl-使c(I-)增大,证明发生了AgI(s)+Cl-(aq) AgCl(s)+I-(aq)。
27、100 mL容量瓶和胶头滴管 不断搅拌下逐滴加入NaOH溶液,至产生的绿色沉淀恰好溶解 减小H2O2自身分解损失 2CrO2- +3H2O2 +2OH-===2CrO+4H2O 除去过量的H2O2 ①在不断搅拌下,向“冷却液”中加入6 ml·L-1的醋酸至弱酸性,用pH试纸测定略小于,②先加入一滴0.5 ml·L-1 Pb(NO3)2溶液搅拌片刻产生少量沉淀,然后继续滴加至有大量沉淀,静置,③向上层清液中滴入Pb(NO3)2溶液,④若无沉淀生成,停止滴加Pb(NO3)2溶液,静置、过滤、洗涤、干燥沉淀得PbCrO4
【解析】
Cr(OH)3为两性氢氧化物,在CrCl3溶液中滴加NaOH溶液可生成NaCrO2,“制NaCrO2(aq)”时,控制NaOH溶液加入量,应再不断搅拌下逐滴加入NaOH溶液,至产生的绿色沉淀恰好溶解,再加入6%H2O2溶液,发生氧化还原反应生成Na2CrO4, “氧化”时H2O2滴加速度不宜过快,可减小H2O2自身分解损失,经煮沸可除去H2O2,冷却后与铅盐溶液作用制得PbCrO4,以此解答该题。
【详解】
(1)实验时需要配置100mL3ml•L﹣1CrCl3溶液,现有量筒、玻璃棒、烧杯,还需要玻璃仪器是100mL容量瓶和胶头滴管,其中胶头滴管用于定容,故答案为:100mL容量瓶和胶头滴管;
(2)Cr(OH)3为两性氢氧化物,呈绿色且难溶于水,加入氢氧化钠溶液时,不断搅拌下逐滴加入NaOH溶液,至产生的绿色沉淀恰好溶解,可防止NaOH溶液过量,故答案为:不断搅拌下逐滴加入NaOH溶液,至产生的绿色沉淀恰好溶解;
(3)“氧化”时H2O2滴加速度不宜过快,可防止反应放出热量,温度过高而导致过氧化氢分解而损失,反应的离子方程式为2CrO2﹣+3H2O2+2OH﹣=2CrO42﹣+4H2O,故答案为:减小H2O2自身分解损失;2CrO2﹣+3H2O2+2OH﹣=2CrO42﹣+4H2O;
(4)煮沸可促使过氧化氢分解,以达到除去过氧化氢的目的,故答案为:除去过量的H2O2;
(5)“冷却液”的主要成分为Na2CrO4,要想制备PbCrO4,根据已知信息②由Pb(NO3)2提供Pb2+,但要控制溶液的pH不大于7.2,以防止生成Pb(OH)2沉淀,由信息③的图象可知,溶液的pH又不能小于6.5,因为pH小于6.5时CrO42﹣的含量少,HCrO4﹣的含量大,所以控制溶液的pH略小于7即可,结合信息④,需要先生成少许的PbCrO4沉淀,再大量生成。所以实验操作为在不断搅拌下,向“冷却液”中加入6ml•L﹣1的醋酸至弱酸性(pH略小于7),将溶液加热至沸腾,先加入一滴0.5 ml•L﹣1Pb(NO3)2溶液搅拌片刻产生少量沉淀,然后继续滴加至有大量沉淀,静置,向上层清液中滴入Pb(NO3)2溶液,若无沉淀生成,停止滴加,静置、过滤、洗涤、干燥;
故答案为:①在不断搅拌下,向“冷却液”中加入6 ml·L-1的醋酸至弱酸性,用pH试纸测定略小于,②先加入一滴0.5 ml·L-1 Pb(NO3)2溶液搅拌片刻产生少量沉淀,然后继续滴加至有大量沉淀,静置,③向上层清液中滴入Pb(NO3)2溶液,④若无沉淀生成,停止滴加Pb(NO3)2溶液,静置、过滤、洗涤、干燥沉淀得PbCrO4。
28、4 < 石墨晶体中的碳碳键除σ键外还有大π键,金刚石晶体中碳碳键只有σ键 分子组成和结构相似,随相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增强,故CCl4、CBr4、CI4熔点依次升高 顶点、面心 C、O 变小
【解析】
(1)Fe原子中3d能级上有4个电子未成对,其它轨道上的电子都成对,所以Fe原子中未成对电子数是4;金刚石中碳原子以sp3杂化,形成四条杂化轨道,全部形成σ键;石墨中碳原子以sp2杂化,形成三条杂化轨道,还有一条未杂化的p轨道,所以石墨晶体中的碳碳键除σ键外还有大π键,所以石墨的C-C键的键长短;
(2)这几种物质都属于分子晶体,分子组成和结构相似,随相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增强,故CCl4、CBr4、CI4熔点依次升高;
(3)a为Zn2+,a连接的离子为S2-,所以S2-位于晶胞顶点和面心上;
(4)①在图3所示的氧化石墨烯中,取sp3杂化形式的原子价层电子对个数是4,价层电子对个数是4的有C和O原子,所以采用sp3杂化形式的原子有C和O;
②石墨烯转化为氧化石墨烯时,1号C 连接的O原子吸引电子能力较强,导致与1号C原子相邻C原子对电子的吸引力减小,所以1号C 与相邻C原子间键能变小;
(5)单层石墨烯中每个六元环含碳原子个数为=2,每个六边形的面积为,12g单层石墨烯中碳原子个数为;所以12g单层石墨烯单面的理论面积约为m2。
计算石墨烯的面积时关键是理解每个六元环所含碳原子数,不能简单的认为六元环就有6个碳原子,要根据均摊法计算,每个碳原子被三个环共用,所以每个六元环含碳原子个数为2。
29、SO42- 自来水中有Cl2,具有强氧化性。(或者SO42-是硫最稳定的化合态) 3Cl2+6KOH=5KCl+KClO3+3H2O 5:1 0.25 酸碱性不同,氯气和氯酸钾的氧化性强弱不同(或碱性条件下,氯气氧化性强;酸性条件下,氯酸钾氧化性强) Al3++3H2OAl(OH)3+3H+ ac
【解析】
(1)自来水中含有氯气,氯气具有强氧化性,能把含S化合物转化为硫酸根离子;
(2)①氯气与KOH反应生成KClO3、KCl和H2O,根据电子守恒、原子守恒,可得反应方程式;
②氧化剂得电子,还原剂失电子,根据得失电子守恒分析;
(3)根据方程式中转移电子数目与反应产生氯气的物质的量关系进行计算;KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O中,生成3 ml Cl2转移5 ml电子;
(4)物质的氧化性强弱与溶液的酸碱性有关;
(5)铝离子水解生成氢氧化铝胶体能净水;
(6)a.向硫酸铝铵矾溶液NH4Al(SO4)2中滴加极少量的氢氧化钡溶液,溶液相当于铝铵矾溶液;
b.滴加氢氧化钡溶液首先与铝离子反应,所以整个过程中n(Al3+)n(BaSO4)。
【详解】
(1)自来水中含有氯气,氯气具有强氧化性,能把含S化合物转化为硫酸根离子,所以自来水中的硫以SO42-的形态存在;
(2)①氯气与KOH反应生成KClO3、KCl和H2O,其反应的化学方程式为:3Cl2+6KOH=5KCl+KClO3+3H2O;
②在该反应中,Cl2作氧化剂得电子,Cl2作还原剂失电子,在方程式3Cl2+6KOH=5KCl+KClO3+3H2O中,3 ml Cl2中含有6 ml Cl原子,其中得电子的Cl为5,失电子的Cl为1,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为5:1;
(3)在反应KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O中,生成3 ml Cl2转移5 ml电子,制取标准状况下3.36 L氯气的物质的量n(Cl2)===0.15 ml,则转移电子的物质的量为n(e-)=0.15 ml×=0.25 ml;
(4)酸性条件下发生氧化还原反应,KClO3作氧化剂,碱性条件下,氯气是氧化剂,则溶液的酸碱性不同,氯气和氯酸钾的氧化性强弱不同;
(5)铝铵矾[NH4Al(SO4)2•12H2O]是常用的工业净水剂,在水中电离出Al3+,Al3+水解生成Al(OH)3胶体表面积大,吸附力强,能够吸附水中悬浮的固体颗粒使之形成沉淀,从而具有净水作用,其水解的离子方程式为:Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+;
(6)a.向硫酸铝铵矾溶液NH4Al(SO4)2中滴加极少量的氢氧化钡溶液,相当于铝铵矾溶液,所以离子浓度为:n(SO42-)>n(NH4+)>n(Al3+)>n(H+)>n(OH-),a正确;
b.滴加氢氧化钡溶液首先与Al3+反应,所以整个过程中n(Al3+)n[A1(OH)3]>n(NH3·H2O)>n(A1O2-),c正确;
d.NH4Al(SO4)2中,SO42-的物质的量是NH4+的2倍,则溶液中BaSO4的物质的量最大,所以不可能出现n(NH3·H2O)> n(BaSO4),d错误;
故合理选项是ac。
本题考查了氧化还原反应、物质的量的计算、盐的水解的应用,掌握氧化还原反应的规律、盐的水解规律是本题解答的关键。在氧化还原反应中,元素化合价升降总数等于反应过程中电子转移总数,物质的氧化性、还原性极其强弱与溶液的酸碱性有关,在应用盐的水解规律比较盐溶液中离子浓度大小时,要结合物料守恒、质子守恒、电荷守恒分析,同时也要注意微粒的物质的量、溶解性及电解质强弱对物质存在的作用。
选项
实验操作和现象
实验结论
A
向一定浓度CuSO4溶液中通入H2S气体,出现黑色沉淀
H2S酸性比H2SO4强
B
将木炭和浓硫酸共热生成的气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊
该气体一定是CO2
C
向某溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成
该溶液中一定含有SO42-
D
向1 mL 浓度均为0.1 ml·L−1 的MgSO4和CuSO4混合溶液中,滴入少量0.1 ml·L−1 NaOH溶液,先产生蓝色沉淀
Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2]
选项
目的
实验
A
实验室制备乙酸乙酯
向试管中依次加入浓硫酸、乙醇、乙酸和碎瓷片,加热
B
除去干燥CO2中混有少量的SO2
可将混合气体依次通过盛有足量酸性KMnO4溶液、浓硫酸的洗气瓶
C
检验Na2SO3已经变质
向Na2SO3溶液中先加入Ba(
NO3)2溶液,生成白色沉淀,然后再加入稀盐酸,沉淀不溶解
D
比较铁和铜的活泼性
常温下,将表面积相同的铁和铜投入到浓硝酸中,铁不能溶解,铜能溶解,铜比铁活泼
物质
BaSO4
BaCO3
AgI
AgCl
溶解度/g(20℃)
2.4×10-4
1.4×10-3
3.0×10-7
1.5×10-4
试剂A
试剂B
试剂C
加入盐酸后的现象
实验Ⅰ
实验Ⅱ
BaCl2
Na2CO3
Na2SO4
……
Na2SO4
Na2CO3
有少量气泡产生,沉淀部分溶解
装置
步骤
电压表读数
ⅰ.按图连接装置并加入试剂,闭合K
a
ⅱ.向B中滴入AgNO3(aq),至沉淀完全
b
ⅲ.再向B中投入一定量NaCl(s)
c
ⅳ.重复ⅰ,再向B中加入与ⅲ等量的NaCl(s)
a
CCl4
CBr4(α型)
CI4
熔点/℃
-22.92
48.4
168(分解)
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