2026届北京市西城区第三十一中学高三第五次模拟考试化学试卷含解析
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这是一份2026届北京市西城区第三十一中学高三第五次模拟考试化学试卷含解析,共12页。
2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均小于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溶液中滴入少量胆矾溶液,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.ZWY是离子化合物,既可以与酸反应又可以与碱反应
B.晶体X熔点高、硬度大,可用于制造光导纤维
C.原子半径由小到大的顺序为:
D.热稳定性:
2、传统接触法制取硫酸能耗大,污染严重。将燃料电池引入硫酸生产工艺可有效解决能耗和环境污染问题,同时提供电能。以燃料电池为电源电解硫酸铜溶液的工作原理示意图如下所示。
下列说法不正确的是
A.b极为正极,电极反应式为O2+4H++4e -==2H2O
B.H+由a极通过质子交换膜向b极移动
C.该燃料电池的总反应式为2SO2+O2+2H2O==2H2SO4
D.若a极消耗2.24L(标准状况)SO2,理论上c极有6.4g铜析出
3、用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述不正确的是( )
A.25 ℃时,pH=1的1.0 L H2SO4溶液中含有的H+的数目为0.2NA
B.标准状况下,2.24 L Cl2与水反应,转移的电子总数小于0.1NA
C.室温下,14.0 g乙烯和环己烷的混合气体中含有的碳原子数目一定为NA
D.在0.5 L 0.2 ml·L-1的CuCl2溶液中,n(Cl-)=0.2NA
4、化学与社会、生产、生活密切相关,下列说法正确的是( )
A.汽车尾气中的氮氧化合物是汽油或柴油不完全燃烧造成的
B.我国全面启动的北斗导航系统的信号传输与硅有关
C.液氯罐泄漏时,可将其移入水塘中,并向水塘中加入熟石灰
D.工程兵开山使用的炸药“TNT”是有机高分子化合物
5、催化加氢可生成3-甲基戊烷的是
A.
B.
C.
D.
6、在下列工业处理或应用中不属于化学变化原理的是
A.石油分馏B.从海水中制取镁
C.煤干馏D.用SO2漂白纸浆
7、一定条件下,在水溶液中1 ml 的能量(kJ)相对大小如下图所示。下列有关说法错误的是
A.上述离子中结合能力最强的是E
B.上述离子中最稳定的是A
C.上述离子与结合有漂白性的是B
D.反应物的键能之和小于生成物的键能之和
8、己知ROH固体溶于水放热,有关过程的能量变化如图(R=Na、K):
下列说法正确的是
A.△H1+△H2>0B.△H4(NaOH)>△H4(KOH)>0
C.△H6(NaOH>△H6(KOH)D.△H1+△H2+△H4+△H5+△H6=0
9、下列反应中,与乙醇生成乙醛属于同一种反应类型的是
A.CH3CHO → CH3COOHB.CH2=CHCl→
C.D.CH3COOH→CH3COOCH2CH3
10、下列有关原子结构及元素周期律的叙述不正确的是( )
A.原子半径:,离子半径:r(Na+)甲>丙
D.乙→丙的过程中若生成液态水,释放的能量将小于930 kJ
14、某研究小组同学用如图装置探究与Mg的反应,实验时首先关闭K,使①中的反应进行,然后加热玻璃管③。下列说法正确的是
A.②中只生成2种产物
B.停止实验时,先打开K可防倒吸
C.实验结束后加热④中溶液,没有明显现象
D.浓硫酸浓度越大生成的速率越快
15、教材中证明海带中存在碘元素的实验过程中,下列有关装置或操作错误的是
A.过滤
B.灼烧
C.溶解
D.检验
16、设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下,0.1ml Cl2溶于水,转移的电子数目为0.1NA
B.标准状况下,2.24L NO和2.24L O2混合后气体分子数为0.15 NA
C.加热条件下,1ml Fe投入足量的浓硫酸中,生成NA个SO2分子
D.0.1ml Na2O2与足量的潮湿的二氧化碳反应转移的电子数为0.1NA
二、非选择题(本题包括5小题)
17、化合物M是一种药物中间体。实验室以烃A为原料制备M的合成路线如图所示。请回答下列问题:
已知:①R1COOH+R2COR3。
②R1CH2COOR2+R3COOR4+R4OH、、、均表示烃基
(1)的核磁共振氢谱中有________组吸收峰;B的结构简式为________。
(2)的化学名称为________;D中所含官能团的名称为________。
(3)所需的试剂和反应条件为________;的反应类型为________。
(4)的化学方程式为________。
(5)同时满足下列条件的M的同分异构体有________种不考虑立体异构。
①五元环上连有2个取代基
②能与溶液反应生成气体
③能发生银镜反应
(6)参照上述合成路线和信息,以甲基环戊烯为原料无机试剂任选,设计制备的合成路线:________。
18、原子序数依次增大的X、Y、Z、W、M五种短周期主族元素中,X、Y两元素间能形成原子个数比分别为1:1和1:2的固态化合物A和B,Y是短周期元素中失电子能力最强的元素,W、M的最高价氧化 物对应的水化物化学式分别为H3WO4、HMO4,Z的单质能与盐酸反应。
(1)根据上述条件不能确定的元素是______(填代号),A的电子式为_____,举例说明Y、Z的金属性相对强弱:______(写出一个即可)。
(2)W能形成多种含氧酸及应的盐,其中NaH2WO2能与盐酸反应但不能与NaOH溶液反应,则下列说法中正确的是___________(填字母)
A H3WO2是三元酸
B H3WO2是一元弱酸
C NaH2WO2是酸式盐
D NaH2WO2不可能被硝酸氧化
(3)X、M形成的一种化合物MX2是一种优良的水处理剂,某自来水化验室利用下列方法裣测处理后的 水中MX2残留量是否符合饮用水标准(残留MX2的浓度不高于0.1 mg•L-1),已知不同pH环境中含M粒子的种类如图所示:
I.向100.00 mL水样中加入足量的KI,充分反应后将溶液调至中性,再加入2滴淀粉溶液。
向I中所得溶液中滴加2.0×10-4 ml•L-1的溶液至终点时消耗5.00 mL标准溶液 (已知 2S2O32- +I2 =S4O26- +2I-)。
①则该水样中残留的的浓度为______mg•L-1。
②若再向II中所得溶液中加硫酸调节水样pH至1〜3,溶液又会呈蓝色,其原因是____(用离子方程式表示)。
19、废旧电池中的Zn、Mn元素的回收,对环境保护有重要的意义。锌锰干电池的负极是作为电池壳体的金属锌,正极是被二氧化锰和碳粉包围的石墨电极,电解质是氯化锌和氯化铵的糊状物,该电池放电过程中产生MnOOH。
I.回收锌元素,制备ZnCl2
步骤一:向除去壳体及石墨电极的黑色糊状物中加水,搅拌,充分溶解,经过滤分离得固体和滤液;
步骤二:处理滤液,得到ZnCl2·xH2O晶体;
步骤三:将SOCl2与ZnCl2·xH2O晶体混合制取无水ZnCl2。
制取无水ZnCl2,回收剩余的SOCl2并验证生成物中含有SO2(夹持及加热装置略)的装置如下:
已知:SOCl2是一种常用的脱水剂,熔点-105℃,沸点79℃,140℃以上时易分解,与水剧烈水解生成两种气体。
(1)接口的连接顺序为a→___→____→h→i→___→___→___→e。
(2)三颈烧瓶中反应的化学方程式:____。
(3)步骤二中得到ZnCl2·xH2O晶体的操作方法:___。
(4)验证生成物中含有SO2的现象为:___。
II.回收锰元素,制备MnO2
(5)步骤一得到的固体经洗涤,初步蒸干后进行灼烧,灼烧的目的____。
III.二氧化锰纯度的测定
称取1.0g灼烧后的产品,加入1.34g草酸钠(Na2C2O4)固体,再加入足量的稀硫酸并加热(杂质不参与反应),充分反应后冷却,将所得溶液转移到100mL容量瓶中用蒸馏水稀释至刻度线,从中取出10.00mL,用0.0200ml/L高锰酸钾溶液进行滴定,滴定三次,消耗高锰酸钾溶液体积的平均值为10.00mL。
(6)写出MnO2溶解反应的离子方程式___。
(7)产品的纯度为____。
20、某化学兴趣小组对电化学问题进行了实验探究。
Ⅰ.利用如图装置探究金属的防护措施,实验现象是锌电极不断溶解,铁电极表面有气泡产生。
(1)写出负极的电极反应式_______________。
(2)某学生认为,铁电极可能参与反应,并对产物作出假设:
假设1:铁参与反应,被氧化生成Fe2+
假设2:铁参与反应,被氧化生成Fe3+
假设3:____________。
(3)为了探究假设1、2,他采取如下操作:
①取0.01 ml·L-1FeCl3溶液2 mL于试管中,加入过量铁粉;
②取操作①试管的上层清液加入2滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀;
③取少量正极附近溶液加入2滴K3[Fe(CN)6]溶液,未见蓝色沉淀生成;
④取少量正极附近溶液加入2滴KSCN溶液,未见溶液变血红;
据②、③、④现象得出的结论是______________。
(4)该实验原理可应用于防护钢铁腐蚀,请再举一例防护钢铁腐蚀的措施_________________。
Ⅱ.利用如图装置作电解50 mL 0.5 ml·L-1的CuCl2溶液实验。
实验记录:
A.阳极上有黄绿色气体产生,该气体使湿润的淀粉碘化钾试纸先变蓝后褪色(提示:Cl2氧化性大于IO3-);
B.电解一段时间以后,阴极表面除有铜吸附外,还出现了少量气泡和浅蓝色固体。
(1)分析实验记录A中试纸颜色变化,用离子方程式解释:①________________;②___________。
(2)分析实验记录B中浅蓝色固体可能是____(写化学式),试分析生成该物质的原因______。
21、某离子反应中涉及到H、O、Cl、N四种元素形成的六种微粒,N2、H2O、ClO-、H+、NH4+、Cl-,其中N2的物质的量随时间变化的曲线如图所示:
完成下列填空
(1)氧原子最外层电子的轨道表示式为__________,该化学用语不能表达出氧原子最外层电子的______(填序号)。
a. 电子层 b. 电子亚层 c. 所有电子云的伸展方向 d.自旋状态
(2)四种元素中有两种元素处于同周期,下列叙述中不能说明这两种元素非金属性递变规律的事实是___________。
a.最高价氧化物对应水化物的酸性 b.单质与H2反应的难易程度
c.两两形成化合物中元素的化合价 d.气态氢化物的沸点
(3)由这四种元素中任意3种所形成的常见化合物中属于离子晶体的有_________(填化学式,写出一个即可),该化合物的水溶液显____(填“酸性”、“碱性”或“中性”)。
(4)写出该离子反应的方程式_______________,若将该反应设计成原电池,则N2应该在___________(填“正极”或“负极”)附近逸出。
(5)已知亚硝酸(HNO2)的酸性与醋酸相当,很不稳定,通常在室温下立即分解。则:
①酸性条件下,当NaNO2与KI按物质的量1:1恰好完全反应,且I- 被氧化为I2时,产物中含氮的物质为______(填化学式)。
②要得到稳定HNO2溶液,可以往冷冻的浓NaNO2溶液中加入或通入某种物质,下列物质不适合使用是________(填序号)。
a. 稀硫酸 b. 二氧化碳 c. 二氧化硫 d. 磷酸
参考答案
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、A
【解析】
主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不大于20。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,臭鸡蛋气体的气体为H2S,黑色沉淀为CuS,ZWY为NaHS或KHS;由于W、X、Y、Z的族序数之和为12,X的族序数=12-1-1-6=4,X与Y的电子层数相同,二者同周期,且原子序数不大于20,则X只能为Si,Y为S元素;Z的原子序数大于S,则Z为K元素。
【详解】
W为H,X为Si元素,Y为S,Z为K元素
A、KHS属于离子化合物,属于弱酸盐,可以和强酸反应,属于酸式盐,可以和碱反应,故A正确;
B、晶体Si熔点高、硬度大,是信息技术的关键材料,故B错误;
C、同一周期从左向右原子半径逐渐减小,同一主族从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径r(W)<r(Y)<r(X)<r(Z),故C错误;
D、X为Si元素,Y为S,非金属性Si△H4(KOH)>0,故正确;
C. △H6都表示氢氧根离子从气态变液体,能量应相同,故错误;
D. 根据盖斯定律分析,有△H1+△H2=△H4+△H5+△H6,因为ROH固体溶于水过程放热,故△H1+△H2+△H4+△H5+△H6不等于0,故错误。
故选B。
9、A
【解析】
乙醇生成乙醛为氧化反应,据此解答。
【详解】
A.CH3CHO → CH3COOH,为氧化反应,与乙醇生成乙醛属于同一种反应类型,故A选;
B.CH2=CHCl→为碳碳双键的加聚反应,与乙醇生成乙醛的反应类型不同,故B不选;
C.为苯环上H的取代反应,与乙醇生成乙醛的反应类型不同,故C不选;
D.CH3COOH→CH3COOCH2CH3为乙酸与乙醇的酯化反应,属于取代反应,与乙醇生成乙醛的反应类型不同,故D不选;
故答案选A。
10、B
【解析】
A.同周期自左而右原子半径减小,同主族自上而下原子半径增大,因此原子半径r(Na)>r(O),Na+、O2-电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,故离子半径r(Na+)As,元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强,所以H3PO4的酸性比H3AsO4的酸性强,C正确;
D.Na、Mg、Al位于同一周期,元素的金属性逐渐减弱,则失电子能力和最高价氧化物对应水化物的碱性均依次减弱,D正确;
故合理选项是B。
11、B
【解析】
A. 聚合硫酸铁[Fe2(OH)x(SO4)y]n能做新型絮凝剂,是因为其能水解生成氢氧化铁胶体,能吸附水中悬浮的固体杂质而净水,但是不能杀灭水中病菌,A项错误;
B. 柳絮的主要成分是纤维素,属于多糖,B项正确;
C. 火药是由硫磺、硝石(硝酸钾)、木炭混合而成,则“凡火药,硫为纯阳”中硫为硫磺,C项错误;
D. 光导纤维的主要成分为二氧化硅,不是有机高分子材料,D项错误;
答案选B。
12、B
【解析】
A. 非标准状况下,6.72 L的H2的物质的量不一定是0.3ml,所以生成6.72 L的H2,溶液中AlO2﹣的数目不一定增加0.2 NA,故A错误;
B. 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,反应中只有水是氧化剂,每生成0.15 ml H2,被还原的水分子数目为0.3 NA,故B正确;
C. 当2.7 g Al参加反应时,转移的电子数目为0.3 NA,加入2.7 g Al,参加反应的铝不一定是0.1ml,故C错误;
D. 根据钠元素守恒,溶液中Na+的数目不变,故D错误。
【点睛】
本题考查化学方程式有关计算,侧重考查学生分析计算能力,注意:该反应中氢氧化钠不作氧化剂,易错选项是B,注意气体摩尔体积适用范围及适用条件。
13、D
【解析】
A. 由已知的能量变化图可知,1 ml H2O(g)分解为2 ml H与1 ml O时吸收930 kJ热量,A项正确;
B. 由已知的能量变化图可知,H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=反应物断键吸收的能量-生成物成键释放的能量=(436+249-930)kJ·ml-1=-245kJ·ml-1,则热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-245kJ·ml-1×2=-490 kJ·ml-1,B项正确;
C. 甲吸收能量生成乙,乙释放能量生成丙,乙的能量最高,甲生成丙为放热反应,则甲的能量高于丙,则甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为乙>甲>丙,C项正确;
D. 乙→丙的过程中生成气态水时,释放930 kJ的能量,若生成液态水,气态水转变为液态水会继续释放能量,则释放的能量将大于930 kJ,D项错误;
答案选D。
14、B
【解析】
A. ①为制备SO2的装置,SO2与Mg在③中反应,类似CO2与Mg的反应,产生MgO和S,生成的S还可与Mg反应生成MgS,所以③中生成物有3种,A错误;
B. 停止实验时,先打开K,橡胶气胆②释放的空气起到缓冲作用,防止④中的溶液进入③中,从而起到防倒吸作用,B正确;
C. 反应过程中SO2使④中品红溶液逐渐褪色,加热褪色后的溶液,SO2从被褪色的物质中逸出,溶液恢复原色,C错误;
D. Na2SO3与浓硫酸反应的本质是S与H+反应生成SO2,浓硫酸浓度太大,H2O含量少,H2SO4电离出的H+浓度低,使生成SO2的速率和产量降低,D错误。
故答案选B。
15、B
【解析】
A.过滤时使用漏斗和烧杯,溶液沿玻璃棒引流,装置正确,故A不选;
B.灼烧海带应该在坩埚中进行,装置中使用仪器不正确,故B选;
C.溶解时用玻璃棒搅拌,并且适当加热,可以加速溶解,装置正确,故C不选;
D.可以向溶液中滴加淀粉溶液检验是否存在碘单质,装置图正确,故D不选;
故选B。
16、D
【解析】
A.Cl2溶于水发生反应H2O+Cl2HCl+HClO,是一个可逆反应,0.1ml Cl2溶于水,转移的电子数目小于0.1NA, A错误;
B.标准状况下,2.24L NO和2.24L O2混合,发生的反应有:2NO+O2==2NO2,2NO2N2O4,所以混合后的气体分子数小于0.15 NA,B错误;
C.加热条件下,Fe与足量的浓硫酸反应生成+3价的铁离子,转移的电子数为3ml,根据得失电子守恒,应生成NA个SO2分子,C错误;
D.0.1ml Na2O2与足量的潮湿的二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,过氧化钠中氧元素即被氧化又被还原,所以转移的电子数为0.1NA,D正确,
答案选D。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、1 氯环己烷 碳碳双键 乙醇溶液、加热 酯化反应 +CH3CH2OH 6
【解析】
根据流程图,烃A在氯化铁条件下与氯气发生取代反应生成B,B与氢气加成生成C,结合C的化学式可知,A为,B为,C为,根据题干信息①可知,D中含有碳碳双键,则C发生消去反应生成D,D为,D中碳碳双键被高锰酸钾氧化生成E,E为,E与乙醇发生酯化反应生成F,F为,根据信息②,F在乙醇钠作用下反应生成M(),据此分析解答。
【详解】
(1)的结构简式为,A中只有1种氢原子,核磁共振氢谱中有1组吸收峰;B的结构简式为,故答案为:1;;
(2)C的结构简式为,化学名称为氯环己烷;D的结构简式为,D中所含官能团为碳碳双键,故答案为:氯环己烷;碳碳双键;
(3)C的结构简式为,D的结构简式为,为卤代烃的消去反应,反应条件为NaOH乙醇溶液、加热;E的结构简式为,F的结构简式为,的反应类型为酯化反应或取代反应,故答案为:NaOH乙醇溶液、加热;酯化反应或取代反应;
(4)F的结构简式为,M的结构简式为,根据信息②,的化学方程式为+CH3CH2OH,故答案为:+CH3CH2OH;
(5) M为,同时满足:①五元环上连有2个取代基;②能与溶液反应生成气体,说明含有羧基;③能发生银镜反应,说明含有醛基,满足条件的M的同分异构体有:、、、、、,一共6种,故答案为:6;
(6) 以甲基环戊烯()合成,要想合成,需要先合成,因此需要将碳碳双键打开,根据信息①,碳碳双键打开后得到,只需要将中的羰基与氢气加成即可,具体的合成路线为,故答案为:。
18、Z 钠的金属性比Z的强,如钠能与冷水剧烈反应而Z不能(或最高价氧化物对应水化物的碱性:Na>Z) B 0.675 ClO2-+4I-+4H+ = Cl- +2I2+2H2O
【解析】
Y是短周期元素中失电子能力最强的元素,则推出Y为Na元素,又X、Y两元素间能形成原子个数比分别为1:1和1:2的固态化合物A和B,则推出X为O元素,两者形成的化合物为B为Na2O、A为Na2O2;Z的单质能与盐酸反应,则说明Z为活泼金属,为Mg或Al中的一种;W、M的最高价氧化物对应的水化物化学式分别为H3WO4、HMO4,则W和M的最高价化合价分别为+5和+7,又X、Y、Z、W、M五种短周期主族元素原子序数依次增大,则可推出W为P元素,M为Cl元素,据此分析作答。
【详解】
根据上述分析易知:X、Y、Z、W、M分别是O、Na、Mg或Al、P、Cl,则
(1)Z可与盐酸反应,Z可能是Mg或Al中的一种,不能确定具体是哪一种元素;A为Na2O2,由离子键和共价键构成,其电子式为:;钠的金属性比Z的强,如钠能与冷水剧烈反应而Z不能(或最高价氧化物对应水化物的碱性:Na>Z),故答案为:Z;;钠的金属性比Z的强,如钠能与冷水剧烈反应而Z不能(或最高价氧化物对应水化物的碱性:Na>Z);
(2)NaH2PO2能与盐酸反应,说明H3PO2是弱酸,NaH2PO2不能与NaOH反应,说明NaH2PO2中的H不能被中和,推出NaH2PO2为正盐,C项错误;H3PO2分子中只能电离出一个H+,为一元弱酸,B项正确,A项错误;NaH2PO2中P的化合价为+1,具有还原性,可被硝酸氧化,D项错误;故答案为B;
(3)①由图知,中性条件下ClO2被I-还原为ClO2-,I-被氧化为I2;根据氧化还原反应中得失电子数目相等可知:2ClO2~I2~2Na2S2O3,因此可知,水中残留的ClO2的浓度为2×10-4ml/L×5×10-3L×67.5g/ml×1000mg/g÷0.1L=0.675 mg/L,故答案为:0.675;
②由图知,水样pH调至1~3时,ClO2-被还原成Cl-,该操作中I-被ClO2-氧化为I2,故离子方程式为:ClO2-+4I-+4H+ = Cl- +2I2+2H2O。
19、f g b c d xSOCl2+ZnCl2·xH2O=xSO2↑+2xHCl↑+ ZnCl2 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 品红溶液褪色 除去碳粉,并将MnOOH氧化为MnO2 MnO2+C2O42-+4H+Mn2++2CO2↑+2H2O 43.5%
【解析】
Ⅰ.SOCl2吸收结晶水得到SO2与HCl,用冰水冷却收集SOCl2,浓硫酸吸收水蒸气,防止溶液中水蒸气进入,用品红溶液检验二氧化硫,用氢氧化钠溶液吸收尾气种二氧化硫与HCl,防止污染环境,注意防止倒吸。
III.该滴定实验的原理为利用高猛酸钾标准液来测定未反应的草酸根的量,从而确定与草酸根反应的二氧化锰的量。
【详解】
Ⅰ.(1)根据分析可知装置的连接顺序为f→g→h→i→b→c→d→e,
(2)三颈烧瓶中为SOCl2与ZnCl2·xH2O中的结晶水的反应,SOCl2遇水剧烈反应生成SO2与HCl,所以反应方程式为:xSOCl2+ZnCl2·xH2O=xSO2↑+2xHCl↑+ ZnCl2;
(3)由溶液得到晶体,可进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤;
(4)二氧化硫可使品红溶液褪色,所以当生成物中有二氧化硫时会观察到品红溶液褪色;
II. (5)固体含有碳和MnOOH,灼烧可生成二氧化碳,以除去碳,且将MnOOH氧化为MnO2,故答案为:除去碳粉,并将MnOOH氧化为MnO2;
III.(6)MnO2溶解在草酸钠中,二氧化锰会将草酸根氧化得到锰离子和二氧化碳,结合电荷守恒和质量守恒书写可得离子方程式为:MnO2+C2O42-+4H+=Mn2++2CO2↑+2H2O;
(7)高猛酸钾在酸性环境下也可以将草酸根氧化,反应方程式为2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,根据方程式可知存在数量关系:2MnO4-~5C2O42-,则10.00mL待测液中剩余的n(C2O42-)=0.0200ml/L×0.01L×=0.0005ml,则总剩余的n(C2O42-)=0.0005ml×=0.005ml,总的草酸根的物质的量为=0.01ml,则与二氧化锰反应的n(C2O42-)=0.01ml-0.005ml=0.005ml,根据反应方程式MnO2+C2O42-+4H+=Mn2++2CO2↑+2H2O可知n(MnO2)=0.005ml,所以产品的纯度为
【点睛】
第(2)题的方程式书写为易错点,要注意与SOCl2反应的不是单纯的水,而是ZnCl2·xH2O中的结晶水,所以在方程式中不能写水;从溶液中获取晶体的一般操作为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、(洗涤、干燥)。
20、Zn-2e-=Zn2+ 铁参与反应,被氧化生成Fe2+和Fe3+ 正极附近溶液不含Fe2+和Fe3+ 在钢铁表面刷一层油漆(其他合理答案均可) 2I-+Cl2=I2+2Cl- 5Cl2+I2+6H2O=10Cl-+2IO3—+12H+ Cu(OH)2 电解较长时间后,Cu2+浓度下降,H+开始放电,溶液pH增大,Cu2+转化为Cu(OH)2沉淀
【解析】
Ⅰ. 该装置能自发进行氧化还原反应而形成原电池,活泼金属锌做负极,失电子发生氧化反应生成锌离子,电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,铁做正极,溶液中氢离子得电子发生还原反应生成氢气,电极反应式为2H++2e-=H2↑;
Ⅱ.该装置为电解装置,电解时,氯离子在阳极失电子发生氧化反应生成氯气,电极反应式为2Cl——2e-=Cl2↑,铜离子在阴极上得电子发生还原反应生成铜,电极反应式为Cu2++2e-=Cu。
【详解】
Ⅰ.(1)该装置能自发进行氧化还原反应而形成原电池,锌易失电子而作负极、铁作正极,负极上电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,故答案为:Zn-2e-=Zn2+;
(2)由题给假设可知,假设三为:铁参与反应,铁被氧化生成Fe2+、Fe3+。故答案为:铁参与反应,被氧化生成Fe2+、Fe3+;
(3) 亚铁离子和K3[Fe(CN)6]生成蓝色沉淀,铁离子和硫氰化钾溶液反应生成血红色溶液,据②、③、④现象知,正极附近溶液不含Fe2+、Fe3+,即铁不参与反应,故答案为:正极附近溶液不含Fe2+、Fe3+;
(4) 可以采用物理或化学方法防止金属被腐蚀,如:在钢铁表面刷一层油漆、镀铜等,故答案为:在钢铁表面刷一层油漆、镀铜(其他合理答案均可);
Ⅱ. (1)由题意可知,氯气能氧化碘离子生成碘单质,碘能被氯气氧化生成碘酸,离子方程式分别为2I-+Cl2=I2+2Cl-、5Cl2+I2+6H2O=10Cl-+2IO3-+12H+,故答案为:2I-+Cl2=I2+2Cl-、5Cl2+I2+6H2O=10Cl-+2IO3-+12H+;
(2)阴极上电极反应式为:Cu 2++2e-=Cu,当铜离子放电完毕后,氢离子放电,2H++2e-=H2↑,致使该电极附近呈碱性,Cu 2++2OH-=Cu(OH)2↓,故答案为:Cu(OH)2;电解较长时间后,Cu2+浓度下降,H+开始放电,溶液pH增大,Cu2+转化为Cu(OH)2。
【点睛】
注意氯气能氧化碘离子生成碘单质,碘也能被氯气氧化生成碘酸是解答的关键,也是易错点。
21、 c a d NH4Cl或NH4NO3 酸性 3ClO-+2NH4+=N2↑+2H++3Cl-+H2O 负极 NO bc
【解析】
(1)O原子最外层有6个电子,2s能级上有2个电子、2p能级上有4个电子,据此分析解答;
(2)四种元素中处于同周期的元素为N和O ,根据元素非金属性强弱的判断方法分析判断;
(3)根据铵盐属于离子晶体,结合溶液中铵根离子能够水解分析解答;
(4)N2的物质的量增多,为生成物,N元素的化合价升高,据此书写反应的方程式,结合氧化还原反应的规律分析解答;
(5)①根据电子守恒以及原子守恒分析解答;
②根据亚硝酸(HNO2)的酸性与醋酸相当,结合强酸可以制弱酸的原理分析判断。
【详解】
(1)O原子最外层有6个电子,2s能级上有2个电子、2p能级上有4个电子,所以其最外层电子轨道表示式为,根据轨道表示式可以看出电子层、电子亚层、和电子的自旋状态,电子云的伸展方向不能用化学用语表示,故选c,故答案为:;c;
(2)四种元素中有两种元素处于同周期,这两种元素为N和O。a.O元素无正价,不存在最高价氧化物对应水化物,故a选;b.氮气键能较大,难以与氢气反应,氧气在点燃时能够与氢气反应,可以用于比较非金属性强弱,故b不选;c.形成的化合物由化合价可知在反应中得失电子的难易,即显负价的非金属性强,故c不选;d.元素非金属性强弱与物质的物理性质无关,不能通过气态氢化物的沸点比较非金属性强弱,故d选;故答案为:ad;
(3)由H、O、Cl、N四种元素中任意3种所形成的常见化合物中属于离子晶体的有氯化铵、硝酸铵,化学式分别为NH4Cl、NH4NO3,在溶液中铵根离子水解,溶液显酸性,故答案为:NH4Cl或NH4NO3;酸性;
(4)N2的物质的量增多,为生成物,N元素的化合价升高,根据电荷守恒和元素守恒有3ClO-+2NH4+=N2↑+2H++3Cl-+H2O;氮气是氧化产物,所以应在负极产生,故答案为:3ClO-+2NH4+=N2↑+2H++3Cl-+H2O;负极;
(5)①碘离子被氧化为碘单质时,若生成1mlI2,碘元素化合价升高了2价,消耗碘离子是2ml,亚硝酸钠中氮元素化合价是+3价,2ml的亚硝酸钠得到2ml电子时,则需氮元素的化合价降为+2价,所以产物中含氮的物质为NO,故答案为:NO;
②根据强酸可以制弱酸的原理,因为亚硝酸(HNO2)的酸性与醋酸相当,因此二氧化碳、二氧化硫和NaNO2不反应,不能生成HNO2,而稀硫酸和磷酸,能和NaNO2反应,生成HNO2,故选bc。
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