2025-2026学年陕西省铜川市高考仿真卷化学试题(含答案解析)
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这是一份2025-2026学年陕西省铜川市高考仿真卷化学试题(含答案解析),共22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
2、铅蓄电池的工作原理为:Pb+PbO2+2H2SO=2PbSO4+2H2O
研读右图,下列判断不正确的是
A.K闭合时,d电极反应式:PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-
B.当电路中转移0.2 ml电子时,Ⅰ中消耗的为0.2ml
C.K闭合时,Ⅱ中向c电极迁移
D.K闭合一段时间后,Ⅱ可单独作为原电池,d电极为正极
3、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-)
4、有机物X、Y的转化如下:
下列说法不正确的是
A.X能加聚反应
B.Y分子苯环上的二氯代物有5种
C.与Y互为同分异构体
D.X、Y分子的所有原子可能共平面
5、X、Y、Z、R、W是原子序数依次递增的五种短周期主族元素,它们所在周期数之和为11, YZ气体遇空气变成红棕色,R的原子半径是短周期中最大的,W和Z同主族。下列说法错误的是( )
A.X、Y、Z元素形成的化合物溶于水一定呈酸性
B.气态氢化物的稳定性:Z> W
C.简单离子半径:W> R
D.Z、R形成的化合物中可能含有共价键
6、四种短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的位置如图所示,四种元素原子的最外层电子数之和为22。下列说法正确的是( )
A.氢化物的沸点:X<Z
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>W
C.化合物熔点:YX2<YZ4
D.简单离子的半径:X<W
7、常温下,下列有关溶液的说法正确的是( )
A.pH相等的①NH4Cl②NH4Al(SO4)2③NH4HSO4溶液:NH4+浓度的大小顺序为①>②>③
B.常温下,pH为5的氯化铵溶液和pH为5的醋酸溶液中水的电离程度相同
C.HA的电离常数Ka=4.93×10-10,则等浓度的NaA、HA混合溶液中:c(Na+)>c(HA)>c(A-)
D.已知在相同条件下酸性HF>CH3COOH,则物质的量浓度相等的NaF与CH3COOK溶液中:c(Na+)-c(F-)>c(K+)-c(CH3COO-)
8、化学与人类生活、生产和社会可持续发展密切相关,下列有关说法正确的是
A.聚合硫酸铁[Fe2(OH)x(SO4)y]n,是新型絮凝剂,可用来杀灭水中病菌
B.家庭用的“84”消毒液与洁厕灵不能同时混合使用,否则会发生中毒事故
C.现代科技已经能够拍到氢键的“照片”,直观地证实了水分子间的氢键是一个水分子中氢原子与另一个水分子中的氧原子间形成的化学键
D.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
9、下列实验中所用的试剂、仪器或用品(夹持装置、活塞省去)能够达到该目的的是( )
A.AB.BC.CD.D
10、某固体混合物可能由Fe2O3、Fe、Na2SO3、NaBr、AgNO3、BaCl2中的两种或两种以上的物质组成。某兴趣小组为探究该固体混合物的组成,设计的部分实验方案如图所示:
下列说法正确的是
A.气体A至少含有SO2、H2中的一种
B.固体C可能含有BaSO4或者Ag2SO4
C.该固体混合物中Fe2O3和Fe至少有其中一种
D.该固体混合物一定含有BaCl2,其余物质都不确定
11、近日,北京某区食药监局向居民发放了家用食品快检试剂盒.试剂盒涉及的部分检验方法如下,其中不是通过化学原理进行检验的是( )
A.通过测定大米浸泡液的pH检验大米新鲜度
B.用含Fe2+的检测试剂检验自来水中余氯的含量
C.向食盐样品中加还原剂和淀粉检测食盐的含碘量
D.通过观察放入检测液中鸡蛋的沉浮检验鸡蛋新鲜度
12、短周期元素 X、Y、Z、W 原子序数依次增大,Y 与 W 同族。X、Y、Z 三种原子最外层电子数的关系 为 X+Z=Y。电解 Z 与 W 形成的化合物的水溶液,产生 W 元素的气体单质,此气体同冷烧碱溶液作 用,可得到化合物 ZWX 的溶液。下列说法正确的是
A.W 的氢化物稳定性强于 Y 的氢化物
B.Z与其他三种元素分别形成的化合物中只含有离子键
C.Z 与 Y 形成的化合物的水溶液呈碱性
D.对应的简单离子半径大小为 W >Z > X>Y
13、某有机物的结构简式如图所示, 它在一定条件下可能发生的反应有:①加成、②水解、③酯化、④氧化、⑤中和、⑥消去,其中可能的是( )
A.②③④B.①③⑤⑥C.①③④⑤D.②③④⑤⑥
14、Mg(NH)2可发生水解:Mg(NH)2+2H2O=N2H4+Mg(OH)2。下列表示相关微粒的化学用语正确的是
A.中子数为8的氧原子:OB.N2H4的结构式:
C.Mg2+的结构示意图:D.H2O的电子式:
15、常温下,分别向NaX溶液和YCl溶液中加入盐酸和氢氧化钠溶液,混合溶液的PH与离子浓度变化关系如图所示,下列说法不正确的是( )
A.0.1ml/L的YX溶液中离子浓度关系为:c(Y+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)
B.L1表示-lg与pH的变化关系
C.Kb(YOH)=10-10.5
D.a点时两溶液中水的电离程度不相同
16、下列说法正确的是
A.纯碱和烧碱熔化时克服的化学键类型相同
B.碘晶体受热转变成碘蒸气,吸收的热量用于克服碘原子间的作用力
C.SO3溶于水的过程中有共价键的断裂和离子键的形成
D.HF的热稳定性很好,主要是因为HF分子间存在氢键
17、海水综合利用要符合可持续发展的原则,其联合工业体系(部分)如图所示,下列说法错误的是
A.①中可采用蒸馏法B.②中可通过电解法制金属镁
C.③中提溴涉及到复分解反应D.④的产品可生产盐酸、漂白液等
18、下列有关说法正确的是( )
A.H2O与D2O互为同位素
B.CO2和CO属于同素异形体
C.乙醇与甲醚互为同分异构体
D.葡萄糖和蔗糖互为同系物
19、某无色气体可能含有CO、CO2和H2O(g)、H2中的一种或几种,依次进行如下处理(假定每步处理都反应完全):①通过碱石灰时,气体体积变小;②通过赤热的氧化铜时,黑色固体变为红色;③通过白色硫酸铜粉末时,粉末变为蓝色晶体;④通过澄清石灰水时,溶液变得浑浊。由此可以确定原无色气体中( )
A.一定含有CO2、H2O(g),至少含有H2、CO中的一种
B.一定含有H2O(g)、CO,至少含有CO2、H2中的一种
C.一定含有CO、CO2,至少含有H2O(g)、H2中的一种
D.一定含有CO、H2,至少含有H2O(g)、CO2中的一种
20、用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.0.1mlCH4和0.1mlCl2充分反应,生成的C-Cl键和H-Cl键的数目均为0.2NA
B.7.8gNa2S和Na2O2的混合物中所含阴离子的数目等于0.2NA
C.18g固态水(冰)中含有的氢键的数目为2NA
D.25℃时,Ksp(AgI)=1.0×10-16,则AgI饱和溶液中Ag+数目为1.0×10-8NA
21、实验室用水浴加热不能完成的实验是( )
A.制备乙烯B.银镜反应
C.乙酸乙酯的制备D.苯的硝化反应
22、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
二、非选择题(共84分)
23、(14分)元素周期表中的四种元素的有关信息如下,请用合理的化学用语填写空白。
(1)X元素周期表中的位置为___,X、Y、Z三种元素的简单离子半径从大到小的顺序为___。
(2)足量W的最高价氧化物的水化物是稀溶液与1ml甲完全反应,放出热量QkJ,请写出表示该过程中和热的热化学方程式:____。
(3)下列有关W的气态氢化物丁的说法正确的有___(选填字母)
a.丁比氯化氢沸点高 b.丁比氯化氢稳定性好
c.丁比氟化氢还原性弱 d.丁比氟化氢酸性弱
(4)请写出丙溶于丁的水溶液的离子方程式___。
24、(12分)现有五种可溶性物质 A、B、C、D、E,它们所含的阴、阳离子互不相同,分别含有五种阳离子 Al3+、Fe3+、Cu2+、Ba2+、K+和五种阴离子 NO3-、OH-、Cl-、CO32-、Xn-(n = 1 或 2)中的一种。
(1)通过比较分析,无需检验就可判断其中必有的两种物质是 ________ 和 _______。
(2)物质 C 中含有离子 Xn-。为了确定 Xn-,现将(1)中的两种物质记为 A 和 B,当 C 与 A 的溶液混合时产生白色沉淀,继续加入过量 A 溶液白色沉淀部分溶解,然后将沉淀中滴入足量稀 HCl,白色沉淀不溶解,则 C 为 ______(填化学式)。写出部分白色沉淀溶解的离子方程式 ______。
(3)将 19.2 g Cu 投入装有足量 D 溶液的试管中,Cu 不溶解,再滴加稀 H2SO4,Cu 逐渐溶解,管口附近有红棕色气体出现,则物质 D 一定含有上述离子中的 ________(填相应的离子符号),写出 Cu 溶解的离子方程式 _________,若要将 Cu 完全溶解,至少加入 H2SO4 的物质的量是__________。
(4)E 溶液与氢碘酸反应时可生成使淀粉变蓝的物质,写出该反应的化学方程式为 _________。
25、(12分)苯甲醛是一种重要的化工原料,某小组同学利用如图所示实验装置(夹持装置已略去)制备苯甲醛。
已知有机物的相关数据如下表所示:
实验步骤:
①向容积为500mL的三颈烧瓶加入90.0mL质量分数为5%的次氯酸钠溶液(稍过量),调节溶液的pH为9-10后,加入3.0mL苯甲醇、75.0mL二氯甲烷,不断搅拌。
②充分反应后,用二氯甲烷萃取水相3次,并将有机相合并。
③向所得有机相中加入无水硫酸镁,过滤,得到有机混合物。
④蒸馏有机混合物,得到2.08g苯甲醛产品。
请回答下列问题:
(1)仪器b的名称为______,搅拌器的作用是______。
(2)苯甲醇与NaClO反应的化学方程式为_______。
(3)步骤①中,投料时,次氯酸钠不能过量太多,原因是____;步骤③中加入无水硫酸镁,若省略该操作, 可能造成的后果是______。
(4)步骤②中,应选用的实验装置是___(填序号),该操作中分离出有机相的具体操作方法是___。
(5)步骤④中,蒸馏温度应控制在_______左右。
(6)本实验中,苯甲醛的产率为________(保留到小数点后一位)。
26、(10分)碳酸镁晶须是一种新型的吸波隐形材料中的增强材料。
(1)合成该物质的步骤如下:
步骤1:配制0.5ml·L-1 MgSO4溶液和0.5ml·L-1 NH4HCO3溶液。
步骤2:用量筒量取500mL NH4HCO3溶液于1000mL三颈烧瓶中,开启搅拌器。温度控制在50℃。
步骤3:将250mL MgSO4溶液逐滴加入NH4HCO3溶液中,1min内滴加完后,用氨水调节溶液pH到9.5。
步骤4:放置1h后,过滤,洗涤。
步骤5:在40℃的真空干燥箱中干燥10h,得碳酸镁晶须产品(MgCO3·nH2O n=1~5)。
①步骤2控制温度在50℃,较好的加热方法是_________。
②步骤3生成MgCO3·nH2O沉淀的化学方程式为__________。
③步骤4检验沉淀是否洗涤干净的方法是__________。
(2)测定生成的MgCO3·nH2O中的n值。
称量1.000碳酸镁晶须,放入如图所示的广口瓶中加入适量水,并滴入稀硫酸与晶须反应,生成的CO2被NaOH溶液吸收,在室温下反应4~5h,反应后期将温度升到30℃,最后将烧杯中的溶液用已知浓度的盐酸滴定,测得CO2的总量;重复上述操作2次。
①图中气球的作用是_________。
②上述反应后期要升温到30℃,主要目的是______。
③测得每7.8000g碳酸镁晶须产生标准状况下CO2为1.12L,则n值为_______。
(3)碳酸镁晶须可由菱镁矿获得,为测定某菱镁矿(主要成分是碳酸镁,含少量碳酸亚铁、二氧化硅)中铁的含量,在实验室分别称取12.5g菱镁矿样品溶于过量的稀硫酸并完全转移到锥形瓶中,加入指示剂,用0.010ml/L H2O2溶液进行滴定。平行测定四组。消耗H2O2溶液的体积数据如表所示。
①H2O2溶液应装在_________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
②根据表中数据,可计算出菱镁矿中铁元素的质量分数为_________ %(保留小数点后两位)。
27、(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)。
28、(14分)氮、磷对水体的污染情况越来越受到人们的重视。回答下列问题:
(1)常温下,在pH约为9时,用澄清石灰水可将水体中的HPO42-化为Ca10(PO4)6(OH)2沉淀除去,该反应的离子方程式为_____________。
(2)除去地下水中的硝态氮通常用还原剂将其还原为N2。
①Prusse等提出的用Pd-Cu作催化剂,常温下,在pH为4.0~6.0时,可直接用H2将NO3-还原为N2,该反应的离子方程式为__________。研究发现用H2和CO2的混合气体代替H2,NO3-的去除效果比只用H2时更好,其原因是________。
②在pH约为5时,用纳米Fe粉可将NO3-还原为N2,Fe粉被氧化为Fe2+,该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为_________。
(3)实验测得相同条件下,用次氯酸钠脱除水体中的氨态氮的过程中(2NH3+3ClO-=N2+3H2O+3Cl-),pH与氨态氮的去除率关系如图所示,在pH大于9时,pH越大,去除率越小,其原因是_________。
29、(10分) (一)硫及其化合物在生产、生中有广泛应用。
(1)硫原子最外层有_________种不同运动状态的电子,能量最高的电子其电子云形状是________。
(2)硫与同主族的短周期元素相比,形成气态氢化物稳定性的大小为_________,从化学键角度解释其原 因____________。
(3)棉织物用氯气漂白后,加入 Na2S2O3 除去余氯,反应中___________被氧化;若反应中生成 0.2 ml SO42-则转移电子________ml。
(4)同温同浓度的 Na2SO3、(NH4)2SO3、NaHSO3 三种溶液中c(SO32-)最大的是___________。
(5)经测定 NaHSO3 溶液中 c(H2SO3)<c(SO32-),则 NaHSO3溶液呈_____(填“酸或碱”)性,请结合相关方程式解释原因_______________。
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】
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)。
2、C
【解析】
根据铅蓄电池的工作原理,可知左边是原电池,右边是电解池。
【详解】
A.d连的是原电池的正极,所以为电解池的阳极,电极反应式:PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-,正确;
B.根据Pb+PbO2+2H2SO=2PbSO4+2H2O,转移2ml电子,则消耗2ml硫酸,所以当电路中转移0.2 ml电子时,Ⅰ中消耗的为0.2ml,正确;
C.K闭合时,Ⅱ是电解池,阴离子移向阳极,d是阳极,所以向d电极迁移,错误;
D.K闭合一段时间后,Ⅱ中发生了充电反应:2PbSO4+2H2O = Pb+PbO2+2H2SO,c、d电极上的PbSO4分别转化为Pb和PbO2,所以可单独作为原电池,d电极上附着PbO2,放电时得到电子,为正极,正确;
故选C。
3、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。
4、B
【解析】
A.X分子中含有碳碳双键,则能发生加聚反应,故A正确;
B.Y分子()苯环上的二氯代物有6种,分别在苯环的2、3位取代,2、4位取代,2、5位取代,2、6位取代,3、4位取代和3、5位取代,故B错误;
C.与Y分子式相同,但结构不同,两者互为同分异构体,故C正确;
D.苯环有12原子共面,-COOH和HCOO-中4原子可能共面,故X、Y分子的所有原子可能共平面,故D正确;
故答案为B。
5、A
【解析】
YZ气体遇空气变成红棕色,则Y是N,Z是O,NO在空气中和O2迅速反应生成红棕色的NO2;
R的原子半径是短周期中最大的,则R是Na;
W和Z同主族,则W是S;
X、Y、Z、R、W所在周期数之和为11,则X在第一周期,为H;
综上所述,X、Y、Z、R、W分别为:H、N、O、Na、S,据此解答。
【详解】
A.X、Y、Z 分别为:H、N、O,H、N、O三种元素形成的化合物溶于水也可能显碱性,如NH3·H2O的水溶液显碱性,A错误;
B.非金属性:Z(O)>W(S),故气态氢化物的稳定性:Z(O)>W(S),B正确;
C.S2-核外有三层电子,Na+核外有两层电子,故离子半径:S2->Na+,C正确;
D.Z、R为O、Na,O、Na形成的化合物中可能含有共价键,如Na2O2,D正确。
答案选A。
6、D
【解析】
根据元素在周期表中的位置知,W、X是第二周期元素而Y和Z位于第三周期,设W原子最外层电子数是a,则X、Y、Z原子序数分别是a+1、a-1、a+2,这四种元素的原子最外层电子数之和为22,则a+a+1+a-1+a+2=22,则a=5,则X、Y、Z、W分别是O、Si、Cl、N元素;
【详解】
A.NH3和SiH4均为分子晶体,NH3分子间存在氢键,其沸点比SiH4高,故A错误;
B.N元素的非金属性比Si元素强,HNO3的酸性比H2SiO3酸性强,故B错误;
C.二氧化硅是原子晶体,四氯化硅是分子晶体,原子晶体的熔点高,即SiO2的熔点比SiCl4高,故C错误;
D.N3﹣和O2﹣离子结构相同,核电荷数越大,离子半径越小,则N3﹣>O2﹣,故D正确;
故选:D。
易错选项是A,注意:氢化物的熔沸点与分子间作用力和氢键有关,氢化物的稳定性与化学键有关。
7、A
【解析】
A.氢离子抑制铵根离子水解,NH4HSO4溶液呈强酸性,NH4Al(SO4)2中两种阳离子水解显酸性,要使这三种溶液的pH相等,则NH4Cl和NH4Al(SO4)2溶液中阳离子的水解程度相等,硫酸氢铵浓度最小,所以NH4+浓度的大小顺序为①>②>③,故A正确;
B.氯化铵溶液中铵根水解促进水的电离,醋酸溶液中醋酸电离抑制水的电离,当pH相同时,溶液中水的电离程度不同,故B错误;
C.Kh=>Ka,可知混合溶液中盐的水解大于弱酸的电离,则等浓度的NaA、HA混合溶液中: c(HA)>c(Na+)>c(A−),故C错误;
D.酸性HF>CH3COOH,则酸根离子水解程度F−<CH3COO−,则溶液中c(F−)>c(CH3COO−),物质的量浓度相等的NaF与CH3COOK溶液中由物料守恒得c(Na+)=c(K+),可知c(Na+)−c(F−)<c(K+)−c(CH3COO−),故D错误;
故答案选A。
本题C选项注意利用HA的电离常数计算A-的水解常数,判断混合溶液中水解和电离程度的相对大小,进而得出溶液中粒子浓度的相对大小。
8、B
【解析】
A. 聚合硫酸铁能水解生成氢氧化铁胶体,氢氧化铁胶体能吸附水中的悬浮物而净水,但不能杀灭细菌,故A错误;
B. 二者混合,次氯酸钠与盐酸发生氧化还原反应生成具有毒性的氯气,故B正确;
C.氢键不是化学键,是一种特殊的分子间的作用力,故C错误;
D.中国天眼FAST用到的碳化硅是一种新型的无机非金属材料,故D错误;
故答案为B。
9、A
【解析】
A.酸化NaCl溶液、Zn电极、Fe电极构成的原电池中,加入铁氰化钾后,无蓝色沉淀生成,说明铁作正极被保护,A可以达到实验目的,A正确;
B.铝热反应需要氯酸钾、镁条来引发反应,无镁条和氯酸钾反应不能发生,B错误;
C.用NaCl固体来配制一定物质的量浓度的溶液时,需要用到的仪器有天平、烧杯、玻璃棒、容量瓶和胶头滴管等,另外还缺少试剂蒸馏水,不能达到实验目的,C错误;
D.酯化反应需要用浓硫酸作催化剂,无浓硫酸作催化剂,反应不能发生,D错误;
故合理选项是A。
10、C
【解析】
由实验方案分析,溶液G中加入硝酸酸化的AgNO3溶液,生成白色沉淀,则其为AgCl,原固体中一定含有BaCl2,一定不含NaBr;溶液B中加入NaOH溶液,有白色沉淀生成,此沉淀一段时间后颜色变深,则其为Fe(OH)2,说明溶液B中含有Fe2+,原固体中可能含有Fe(与硫酸反应生成Fe2+和H2),可能含有Fe2O3(与硫酸反应生成的Fe3+全部被SO32-还原为Fe2+),还可能含有AgNO3(必须少量,与硫酸电离出的H+构成的HNO3能被Fe或SO32-全部还原,且溶液中只含有Fe2+,不含有Fe3+)。
【详解】
A. 气体A可能为H2,可能为SO2,可能为H2、NO的混合气,可能为SO2、NO的混合气,还可能为H2、NO、SO2的混合气,A错误;
B. 原固体中一定含有BaCl2,则固体C中一定含有BaSO4,可能含有Ag2SO4,B错误;
C. 从上面分析可知,固体混合物中不管是含有Fe2O3还是含有Fe,都能产生Fe2+,C正确;
D. 该固体混合物一定含有BaCl2,一定不含有NaBr,D错误。
故选C。
在进行物质推断时,不仅要注意物质存在的可能性问题,还要考虑试剂的相对量问题。如上面分析得出,加入过量硫酸后的溶液中含有Fe2+,不含有Fe3+,此时我们很可能会考虑到若含AgNO3,则会与硫酸电离出的H+构成HNO3,将Fe2+氧化为Fe3+,武断地得出原固体中不存在AgNO3的结论。如果我们考虑到若Fe过量,或Na2SO3过量,也可确保溶液中不含有Fe3+,则迎合了命题人的意图。
11、D
【解析】
A项、通过测定大米浸泡液的pH检验大米新鲜度,涉及与氢离子的反应,pH试纸的变色过程是化学变化,故A错误;
B项、亚铁离子与氯气发生氧化还原反应,属于化学变化,故B错误;
C项、向食盐样品中加还原剂和淀粉检测食盐的含碘量,发生氧化还原反应,淀粉中碘酸钾被还原生成碘,故C错误;
D项、鸡蛋的沉浮与密度有关,没有发生化学变化,故D正确;
故选D。
12、C
【解析】
元素X、Y、Z、W为短周期且原子序数依次增大,电解Z与W形成的化合物的水溶液,产生W元素的气体单质,此气体同冷烧碱溶液作用,可得到化合物ZWX的溶液,可推出W元素为氯元素(Cl),Z元素为钠(Na),X元素为氧(O),Y与W同族,可推出Y元素为氟(F)。
【详解】
A. 最简单氢化物的稳定性与元素的非金属性有关,非金属性越强,最简单气态氢化物的稳定性越稳定,根据分析,Y元素为氟,W元素为氯,非金属性F>Cl,氢化物稳定性HF>HCl,故A错误;
B. Z元素为钠,钠与氧形成Na2O2既有离子键又有共价键,故B错误;
C. 钠与氟形成氟化钠,属于强碱弱酸盐,F-会发生水解,F-+H2OHF+OH-,水溶液呈碱性,故C正确;
D. 对应的简单离子分别为O2-、F-、Na+、Cl-,可知O2-、F-、Na+电子层结构相同,原子序数越大半径越小,离子半径:O2->F->Na+,又因为Cl-有三个电子层,故Cl-半径最大,因此半径大小为:Cl->O2->F->Na+,故D错误;
故选C。
本题考查位置结构性质的关系及应用,难度中等,推断元素是解题关键。
13、C
【解析】
含有苯环、醛基,可以与氢气发生加成反应;不含酯基或卤素原子,不能发生水解反应;含有羧基、羟基,能发生酯化反应;含有醛基、羟基,能发生氧化反应;含有羧基,能发生中和反应;中连有羟基碳原子的邻位碳原子没有H,不能发生消去反应,故选C。
该题的关键是准确判断出分子中含有的官能团,然后结合具体官能团的结构和性质灵活运用,有利于培养学生的知识迁移能力和逻辑推理能力。
14、D
【解析】
A.中子数为8的O原子,质量数=质子数+中子数=8+8=16,中子数为8的O原子:O,故A错误;
B.N2H4为联氨,是共价化合物,氮原子和氢原子形成共价键,氮原子和氮原子间也形成共价键,结构式为:,故B错误;
C.Mg的结构示意图: ,Mg2+的结构示意图为,故C错误;
D.H2O分子中氢原子与氧原子之间形成1对共用电子对,电子式:,故D正确;
答案选D。
在元素符号做下架表示的是质子数,左上角是质量数,质量数=质子数+中子数。
15、A
【解析】
NaX溶液中加入盐酸,随着溶液pH逐渐逐渐增大,X-离子浓度逐渐增大,HX浓度逐渐减小,-lg的值逐渐减小,所以曲线L1表示-lg的与pH的关系;YCl溶液中加入NaOH溶液,随着溶液pH逐渐增大,Y+离子逐渐减小,YOH的浓度逐渐增大,则-lg的值逐渐增大,则曲线L2表示-lg与pH的变化关系。
A.曲线L1中,-lg=0时,c(X-)=c(HX),Ka(HX)=c(H+)=1×10-9>1×10-10.5,根据Kh=可知,电离平衡常数越大,对应离子的水解程度越小,则水解程度X-<Y+,则MA溶液呈酸性,则c(OH-)<c(H+)、c(Y+)<c(X-),溶液中离子浓度大小为:c(X-)>c(Y+)>c(H+)>c(OH-),故A错误;
B.根据分析可知,曲线L1表示-lg的与pH的关系,故B正确;
C.曲线L2表示-lg与pH的变化关系,-lg=0时,c(Y+)=c(YOH),此时pH=3.5,c(OH-)=1×10-10.5ml/L,则Kb(YOH)==c(OH-)=1×10-10.5,故C正确;
D.a点溶液的pH<7,溶液呈酸性,对于曲线L1,NaX溶液呈碱性,而a点为酸性,说明加入盐酸所致,抑制了水的电离;曲线L2中,YCl溶液呈酸性,a点时呈酸性,Y+离子水解导致溶液呈酸性,促进了水的电离,所以水的电离程度:a<b,故D正确;
故答案为A。
16、A
【解析】
A碳酸钠和氢氧化钠熔化时都克服离子键,故正确;
B.碘晶体受热变成碘蒸气克服分子间作用力,不是克服碘原子间的作用力,故错误;
C.三氧化硫溶于水的过程中有共价键的断裂和形成,没有离子键的形成,故错误;
D.氟化氢的稳定性好,是因为氟化氢中的共价键键能高,与氢键无关,故错误。
故选A。
掌握氢键的位置和影响因素。氢键是分子间的作用力,影响物质的物理性质,不影响化学性质。
17、C
【解析】
A.利用蒸馏原理可从海水中提取淡水,故不选A;
B.从海水中得到氯化镁后,镁为活泼金属,则可以电解熔融状态的氯化镁生成氯气和金属镁,故不选B;
C.将苦卤浓缩通入过量氯气进行氧化,静置溴沉在底部,继而通入空气和水蒸气,将溴吹入吸收塔,使溴蒸汽和吸收剂二氧化硫发生作用转化成氢溴酸以达到富集溴,然后再用氯气将其氧化得到溴,反应过程中不涉及复分解反应,故选C;
D.从海水中得到氯化钠后,电解氯化钠溶液,得氢氧化钠和氢气和氯气,利用制得的氯气可以生产盐酸和漂白液,故不选D;
答案:C
18、C
【解析】
A. H与D互为同位素,故A错误;
B. CO2和CO是碳的两种不同氧化物,不是单质,不属于同素异形体,故B错误;
C. 乙醇与甲醚分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故C正确;
D. 葡萄糖是单糖、蔗糖是二糖,不是同类物质,不是互为同系物,故D错误;
故选C。
19、D
【解析】
①中通过了碱石灰后,气体中无CO2、H2O,②通过炽热的氧化铜,CO和H2会把氧化铜还原成铜单质,同时生成CO2和H2O,H2O使白色硫酸铜粉末变为蓝色,CO2通过澄清石灰水时,溶液变浑浊,以此来判断原混合气体的组成。
【详解】
①通过碱石灰时,气体体积变小;碱石灰吸收H2O和CO2,体积减小证明至少有其中一种,而且通过碱石灰后全部吸收;
②通过赤热的CuO时,固体变为红色;可能有CO还原CuO,也可能是H2还原CuO,也可能是两者都有;
③通过白色硫酸铜粉末时,粉末变为蓝色,证明有水生成,而这部分水来源于氢气还原氧化铜时生成,所以一定有H2;
④通过澄清石灰水时,溶液变浑浊证明有CO2,而这些CO2来源于CO还原CuO产生的,所以一定有CO。
综上分析:混合气体中一定含有CO、H2,至少含有H2O、CO2中的一种,
故合理选项是D。
本题考查混合气体的推断的知识,抓住题中反应的典型现象,掌握元素化合物的性质是做好此类题目的关键。
20、C
【解析】
A.甲烷和氯气在光照条件下发生反应,生成有机物由一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷、氯化氢,四步反应同时进行,每种产物的物质的量不确定,且一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷中所含的C-Cl键数目也不相同,则不确定生成的C-Cl键的数目,故A错误;
B.Na2O2中的阴离子是,Na2S中的阴离子是,二者的相对分子质量都是78,所以78g Na2O2和Na2S的混合物中含有的阴离子数目一定是NA,故B错误;
C.依据n=m/M计算物质的量=18g/18g/ml=1ml,氢键是分子间作用力,每个水分子形成两个氢键,18g冰中含有的氢键数目为2NA,故C正确;
D. 25℃时,Ksp(AgI)=1.0×10-16,则AgI饱和溶液中c(Ag+)为1.0×10-8ml/L,没给出溶液的体积,故无法计算银离子的数目,故D错误。答案选C。
本题考查的是阿伏加德罗常数。解题时注意B选项Na2O2中的阴离子是,Na2S中的阴离子是,二者的相对分子质量都是78,所以78g Na2O2和Na2S的混合物中含有的阴离子数目一定是NA ;C选项依据n=m/M计算物质的量,氢键是分子间作用力,每个水分子形成两个氢键。据此解答。
21、A
【解析】
乙醇在170℃时发生消去反应生成乙烯,以此来解答。
【详解】
B、C、D中均需要水浴加热,只有A中乙醇在170℃时发生消去反应生成乙烯,不能水浴加热完成, 故选:A。
22、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。
二、非选择题(共84分)
23、第三周期ⅢA族 r(Fe3+)>r(N3-)>r(Al3+) HIO4(aq)+Al(OH)3(s)=H2O(l)+Al(IO4)3(aq) △H=-QkJ/ml a Fe2O3+6H++2I-=2Fe2++I2+3H2O
【解析】
氢氧化铝具有两性,X的最高价氧化物的水化物甲是一种胃酸中和剂,且能溶于强碱溶液,X是Al元素;氨气作制冷剂,Y的一种氢化物可用于制造纯碱和做制冷剂,Y是N元素; 氧化铁是红色染料的成分,Z的一种盐乙可以作净水剂,Z的某种氧化物丙可以做红色涂料,Z是Fe元素;碘化银用于人工降雨,W元素大多存在于海藻种,它的银盐可用于人工降雨,W是I元素;
【详解】
(1)X是Al元素,Al元素周期表中的位置为第三周期ⅢA族,电子层数越多半径越大,电子层数相同,质子数越多半径越小,Al3+、N3-、Fe3+三种离子半径从大到小的顺序为r(Fe3+)>r(N3-)>r(Al3+)。
(2)W的最高价氧化物的水化物是HIO4,甲是氢氧化铝;足量HIO4稀溶液与1ml Al(OH)3完全反应,放出热量QkJ,表示该过程中和热的热化学方程式是HIO4(aq)+Al(OH)3(s)=H2O(l)+Al(IO4)3(aq) △H=-QkJ/ml。
(3)a.HI的相对分子质量大于HCl,HI比氯化氢沸点高,故a正确;
b. Cl的非金属性大于I ,HCl比HI稳定性好,故b错误;
c. Cl的非金属性大于I, HI比氟化氢还原性强,故c错误;
d. HI是强酸,氢氟酸是弱酸,故d错误。
(4)铁的氧化物丙可以做红色涂料,丙是Fe2O3,丁是HI,Fe2O3与HI发生氧化还原反应生成FeI2和I2,反应的离子方程式是Fe2O3+6H++2I-=2Fe2++I2+3H2O。
24、K2CO3 Ba(OH)2 Al2(SO4)3 Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O NO3- 、Cu2+ 3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O 0.4ml 2 FeCl3+2 H I=2 FeCl2+I2+2HCl
【解析】
⑴因为碳酸根离子只能与钠离子结合才能形成可溶性物质K2CO3,与其他阳离子结合都是沉淀,氢氧根离子除与钾离子结合外还可以与钡离子结合形成可溶性物质,与其余三种结合都是沉淀,根据题意它们所含的阴、阳离子互不相同,所以氢氧根离子只能与钡离子结合形成Ba(OH)2,
故答案为K2CO3;Ba(OH)2;
⑵根据C与A的溶液混合时产生白色沉淀,白色沉淀部分溶解,然后将沉淀中滴入足量稀HCl,白色沉淀不溶解,可知溶解沉淀为氢氧化铝,则B为Na2CO3,A为Ba(OH)2则C为Al2(SO4)3,则阴离子有SO42-,则X为SO42-,即C为Al2(SO4)3,沉淀溶解的离子方程式为Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,
故答案为Al2(SO4)3;Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;
⑶19.2 g Cu即物质的量为0.3 ml,Cu投入装有足量D溶液的试管中,Cu不溶解,溶液中没有Fe3+,再滴加稀H2SO4,Cu逐渐溶解,管口有红棕色气体,说明开始产生的是NO,说明D中的阴离子一定是NO3-,则D为硝酸铜,E为氯化铁,管口有红棕色气体,说明开始产生的是NO,所以Cu溶解的离子方程式为:3 Cu+8 H++2 NO3-== 3 Cu2++2 NO↑+4 H2O,根据关系0.3 ml Cu消耗0.8ml氢离子,即0.4ml硫酸;
故答案为NO3-、Cu2+;3Cu+8H++2NO3-== 3Cu2++2NO↑+4H2O;0.4 ml;
⑷氯化铁溶液与氢碘酸反应氯化亚铁和使淀粉变蓝的I2,反应的化学方程式为:
2 FeCl3+2 H I=2 FeCl2+I2+2HCl,
故答案为2 FeCl3+2 H I=2 FeCl2+I2+2HCl;
加碱先生成沉淀,继续加碱沉淀溶解,一定含有铝离子;
加铜不反应,加硫酸生成气体,有无色气体,在空气中生成红棕色气体,说明含有硝酸根离子。
25、球形冷凝管 使物质充分混合 + NaClO→+ NaCl+H2O 防止苯甲醛被氧化为苯甲酸,使产品的纯度降低 产品中混有水,纯度降低 ③ 打开分液漏斗颈部的玻璃塞(或使玻璃塞上的凹槽对准分液漏斗上的小孔),再打开分液漏斗下面的活塞,使下层液体慢慢沿烧杯壁流下,当有机层恰好全部放出时,迅速关闭活塞 178.1℃ 67.9%
【解析】
(1)根据图示结合常见的仪器的形状解答;搅拌器可以使物质充分混合,反应更充分;
(2)根据实验目的,苯甲醇与NaClO反应生成苯甲醛;
(3)次氯酸钠具有强氧化性,除了能够氧化苯甲醇,也能将苯甲醛氧化;步骤③中加入无水硫酸镁的目的是除去少量的水;
(4)步骤②中萃取后要进行分液,结合实验的基本操作分析解答;
(5)步骤④是将苯甲醛蒸馏出来;
(6) 首先计算3.0mL苯甲醇的物质的量,再根据反应的方程式计算理论上生成苯甲醛的质量,最后计算苯甲醛的产率。
【详解】
(1)根据图示,仪器b为球形冷凝管,搅拌器可以使物质充分混合,反应更充分,故答案为球形冷凝管;使物质充分混合;
(2)根据题意,苯甲醇与NaClO反应,苯甲醇被氧化生成苯甲醛,次氯酸钠本身被还原为氯化钠,反应的化学方程式为+ NaClO→+ NaCl+H2O,故答案为+ NaClO→+ NaCl+H2O;
(3)次氯酸钠具有强氧化性,除了能够氧化苯甲醇,也能将苯甲醛氧化,因此步骤①中,投料时,次氯酸钠不能过量太多;步骤③中加入无水硫酸镁的目的是除去少量的水,提高产品的纯度,若省略该操作,产品中混有水,纯度降低,故答案为防止苯甲醛被氧化为苯甲酸,使产品的纯度降低;产品中混有水,纯度降低;
(4)步骤②中,充分反应后,用二氯甲烷萃取水相3次,萃取应该选用分液漏斗进行分液,应选用的实验装置是③,分液中分离出有机相的具体操作方法为打开分液漏斗颈部的玻璃塞(或使玻璃塞上的凹槽对准分液漏斗上的小孔),再打开分液漏斗下面的活塞,使下层液体慢慢沿烧杯壁流下,当有机层恰好全部放出时,迅速关闭活塞,故答案为③;打开分液漏斗颈部的玻璃塞(或使玻璃塞上的凹槽对准分液漏斗上的小孔),再打开分液漏斗下面的活塞,使下层液体慢慢沿烧杯壁流下,当有机层恰好全部放出时,迅速关闭活塞;
(5)根据相关有机物的数据可知,步骤④是将苯甲醛蒸馏出来,蒸馏温度应控制在178.1℃左右,故答案为178.1℃;
(6)根据+ NaClO→+ NaCl+H2O可知,1ml苯甲醇理论上生成1ml苯甲醛,则3.0mL苯甲醇的质量为1.04 g/cm3×3.0cm3=3.12g,物质的量为,则理论上生成苯甲醛的质量为×106g/ml=3.06g,苯甲醛的产率=×100%=67.9%,故答案为67.9%。
26、水浴加热 MgSO4+NH4HCO3+NH3▪H2O+(n-1)H2OMgCO3·nH2O↓+(NH4)2SO4 取最后一次洗涤液少许于试管中,加入稀盐酸,无明显现象,然后加入BaCl2溶液,若无白色沉淀,则沉淀已经洗涤干净 缓冲压强(或平衡压强),还可以起到封闭体系的作用 使广口瓶中溶解的CO2充分逸出,并被NaOH溶液充分吸收 4 酸式 0.13
【解析】
本实验题分为合成碳酸镁晶须、测定MgCO3·nH2O中n值、测定菱镁矿中铁的含量三部分。合成碳酸镁晶须是利用MgSO4溶液和NH4HCO3溶液、氨水反应生成。测定MgCO3·nH2O中n值,采用的是加稀硫酸,和MgCO3·nH2O反应,测定产生的CO2的体积,可以通过计算确定MgCO3·nH2O中n值。测定菱镁矿中铁的含量的原理是将菱镁矿中的铁转化为Fe2+,用H2O2溶液滴定,根据消耗的H2O2的物质的量以及电子守恒即可计算出菱镁矿中铁的含量。
【详解】
(1)①步骤2控制温度在50℃,当温度不超过100℃时,较好的加热方法是水浴加热。水浴加热既可均匀加热,又可以很好地控制温度。
②MgSO4溶液和NH4HCO3溶液、氨水反应生成MgCO3·nH2O沉淀的同时还得到(NH4)2SO4,化学方程式为:MgSO4+NH4HCO3+NH3▪H2O+(n-1)H2OMgCO3·nH2O↓+(NH4)2SO4。
③步骤4检验沉淀是否洗涤干净,可以检验洗涤液中的SO42-,方法是取最后一次洗涤液少许于试管中,加入稀盐酸,无明显现象,然后加入BaCl2溶液,若无白色沉淀,则沉淀已经洗涤干净。
(2)①图中气球可以缓冲压强(或平衡压强),还可以起到封闭体系的作用。
②上述反应后期要升温到30℃,主要目的是使广口瓶中溶解的CO2充分逸出,并被NaOH溶液充分吸收。
③标准状况下1.12LCO2的物质的量为0.05ml,根据碳守恒,有=0.05ml,解得n=4。
(3)①H2O2溶液有强氧化性和弱酸性,应装在酸式滴定管中。
②四次实验数据,第3次和其他三次数据偏离较大,舍去,计算出三次实验消耗H2O2溶液体积的平均值为15.00mL。n(H2O2)=0.015L×0.010ml/L=1.5×10-4ml,在H2O2和Fe2+的反应中,H2O2做氧化剂,-1价氧的化合价降低到-2价,Fe2+中铁的化合价升高到+3价,根据电子守恒,n(Fe2+)=2(H2O2)= 3×10-4ml,则m(Fe)= 3×10-4ml×56g/ml=0.0168g,实验菱镁矿中铁元素的质量分数为×100%=0.13%。
当控制温度在100℃以下时,可以采取水浴加热的方法。检验沉淀是否洗涤干净时需要选择合适的检测离子,选择检测的离子一定是滤液中的离子,并且容易通过化学方法检测。检验沉淀是否洗涤干净的操作需要同学记住。
27、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。
28、10Ca2++8OH-+6HPO42-=Ca10(PO4)6(OH)2↓+6H2O 2NO3-+5H2+2H+N2+6H2O CO2溶于水后呈酸性,可以提供H+,有利于pH维持在4.0~6.0 5∶1 pH大于9时,ClO-的氧化性减弱,不利于氧化NH3
【解析】
(1)Ca(OH)2与HPO42-反应产生Ca10(PO4)6(OH)2沉淀和水;
(2)①在pH为4.0~6.0的酸性条件下,H2将NO3-还原为N2,CO2溶于水会电离产生H+,便于H2还原NO3-;
②在pH约为5时,纳米Fe粉可将NO3-还原为N2,Fe粉被氧化为Fe2+,根据电子守恒配平方程式,可得该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比;
(3)根据ClO-氧化性与溶液的pH关系分析。
【详解】
(1)Ca(OH)2与HPO42-反应产生Ca10(PO4)6(OH)2沉淀和水,根据电荷守恒、原子守恒,可得该反应的离子方程式为10Ca2++8OH-+6HPO42-=Ca10(PO4)6(OH)2↓+6H2O;
(2)①在pH为4.0~6.0的酸性条件下,具有还原性的H2可以将NO3-还原为N2,反应的离子方程式为:2NO3-+5H2+2H+N2+6H2O ;若H2中混有CO2,CO2溶于水反应产生的H2CO3发生电离作用,会电离产生H+,有利于pH维持在4.0~6.0,便于H2还原NO3-;
②在pH约为5时,用纳米Fe粉可将NO3-还原为N2,Fe粉被氧化为Fe2+,根据电子守恒、原子守恒和电荷守恒,可得该反应的化学方程式为:5Fe+12H++2NO3-=5Fe2++N2↑+6H2O,根据方程式可知:在该反应中氧化产物Fe2+与还原产物N2的物质的量之比为5:1;
(3)ClO-具有强的氧化性,溶液的pH越小,ClO-氧化性越强,pH越大,ClO-的氧化性越弱。当pH大于9时,溶液进行较强,则ClO-的氧化性减弱,不利于氧化NH3。
本题以氮、磷对水体的污染的治理为线索,考查了溶液的酸碱性对化学反应的影响,化学反应除了与反应的物质种类有关,还与溶液的酸碱性有关,控制好反应条件,可使反应向有利于生产、生活、环保等方向发展。
29、16 纺锤形 H2O>H2S H2O 和 H2S 都是共价化合物,H-O 键比 H-S 键键长短,键能大,所以 H2O 的稳定性大于 H2S Na2S2O3 0.8 Na2SO3 酸 HSO3-⇌H+ SO32-,HSO3-+ H2O⇌ H2SO3+OH-,由于c(H2SO3)<c(SO32-),电离大于水解,溶液显酸性
【解析】
(1)硫原子16个电子,能量最高的是p能级;
(2)同主族从上到下非金属性逐渐减弱,气态氢化物的稳定性逐渐减弱,从上到下原子半径逐渐增大,键长逐渐增大,稳定性减弱;
(3)氯气具有氧化性,硫代硫酸钠被氧化;
(4)根据电离和水解程度进行分析;
(5)有c(H2SO3)<c(SO32-),说明亚硫酸氢根离子的电离大于水解;
【详解】
(1)硫原子16个电子,每个电子的运动状态均不相同,故有16种运动状态,能量最高的是p能级,形状是纺锤形,
故答案为:16;纺锤形;
(2)同主族从上到下非金属性逐渐减弱,气态氢化物的稳定性逐渐减弱,气态氢化物的稳定性H2O>H2S,从上到下原子半径逐渐增大,水和硫化氢是共价化合物,键长逐渐增大,键能变小,稳定性变弱,
故答案为:H2O>H2S;H2O 和 H2S 都是共价化合物 ,H-O 键比 H-S 键键长短,键能大,所以 H2O 的稳定性大于 H2S;
(3)加入 Na2S2O3 除去余氯,氯气是氧化剂,Na2S2O3是还原剂,Na2S2O3被氧化,生成 0.2 ml SO42-,转移电子为0.2ml×4=0.8ml,
故答案为:Na2S2O3;0.8;
(4)同温同浓度的 Na2SO3、(NH4)2SO3、NaHSO3 三种溶液,Na2SO3完全电离,SO32-发生单水解,(NH4)2SO3完全电离后发生双水解,NaHSO3完全电离出亚硫酸氢根离子,亚硫酸氢根离子再电离,但电离程度比较弱,故c(SO32-)最大的是Na2SO3,
故答案为:Na2SO3;
(5)NaHSO3 =Na++ HSO3-,HSO3-存在电离平衡使溶液显酸性,HSO3-水解使溶液显碱性,由于c(H2SO3)<c(SO32-),所以电离大于水解,溶液显酸性,
故答案为:酸性;HSO3-⇌H+ SO32-,HSO3-+ H2O⇌ H2SO3+OH-,由于c(H2SO3)<c(SO32-),电离大于水解,溶液显酸性。
W
X
Y
Z
选项
目的
试剂
仪器或用品
A
验证牺牲阳极的阴极保护法
酸化NaCl溶液、Zn电极、Fe电极、铁氰化钾
烧杯、电流表、导线、胶头滴管
B
铝热反应
氧化铁、铝粉
滤纸、酒精灯、木条、
盛沙子的蒸发皿
C
配制1.000 ml/L NaCl
NaCl
容量瓶、烧杯、玻璃
棒、试剂瓶
D
制备乙酸乙酯
乙醇、乙酸、饱和碳酸钠
大小试管、酒精灯
在周期表中的区域
元素代号
有关信息
短周期元素
X
X的最高价氧化物的水化物甲是一种胃酸中和剂,且能溶于强碱溶液
Y
Y的一种氢化物可用于制造纯碱和做制冷剂
长周期元素
Z
Z的一种盐乙可以作净水剂,Z的某种氧化物丙可以做红色涂料
W
W元素大多存在于海藻种,它的银盐可用于人工降雨
有机物
沸点℃
密度为g/cm3
相对分子质量
溶解性
苯甲醛
178.1
1.04
106
微溶于水,易溶于乙醇、醚和卤代烃
苯甲醇
205.7
1.04
108
微溶于水,易溶于乙醇、醚和卤代烃
二氯甲烷
39.8
1.33
难溶于水,易溶于有机溶剂
实验编号
1
2
3
4
消耗H2O2溶液体积/mL
15.00
15.02
15.62
14.98
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
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