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吉林省白城市第一中学2024-2025学年高二下学期7月期末化学试题(含答案)
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这是一份吉林省白城市第一中学2024-2025学年高二下学期7月期末化学试题(含答案),共3页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
本试题卷分选择题和非选择题两部分,共6页,满分100分,考试时间75分钟。
一、选择题(本大题共15小题,共45分)
1.下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
①无色溶液中:、、、
②酸性溶液中:、、、
③加入Al能放出的溶液中:、、、
④0.1 ml·L-1的溶液中:、、、
⑤含有较多的溶液中:、、、
⑥0.1 ml·L-1的溶液中:、、、
A. ①②④ B. ②③C. ⑤⑥ D. ⑥
【答案】D
【解析】①项中MnO4−为紫色,与题意不符;②项酸性溶液中Fe2+、NO3−及H+会发生氧化还原反应,不能共存,与题意不符;③加入Al能放出H2的溶液,可能呈酸性,也可能呈碱性,HCO3−在两种情况下都不能共存,NH4+在碱性条件下不能共存,与题意不符;④可以和、反应生成沉淀,与题意不符;⑤中和发生络合反应,也可以和发生相互促进的水解反应,不能共存,与题意不符;⑥和四种离子不反应,且四种离子间也不反应,可以共存,符合题意。
2.分类思想是研究化学的常用方法,下列分类叙述正确的是( )
A. 既有单质参加又有单质生成的反应一定是氧化还原反应
B. 淀粉、纤维素、油脂均属于天然高分子化合物
C. 有水生成的反应一定是复分解反应
D. 碱性氧化物一定是金属氧化物,但金属氧化物不一定是碱性氧化物
【答案】D
【解析】A.同一反应中,既有单质参加,又有单质生成的反应不一定是氧化还原反应,如臭氧和氧气之间的转化,故A错误;B.淀粉、纤维素属于天然高分子化合物,油脂不属于高分子化合物,故B错误;C.有水生成的反应不一定是复分解反应,如H2+CuOCu+H2O,故C错误;D.碱性氧化物是与酸反应生成盐和水的氧化物,碱性氧化物一定是金属氧化物,但金属氧化物不一定是碱性氧化物,如Al2O3,故D正确。
3.下列说法正确的是( )
A. 用酸性高锰酸钾溶液鉴别苯、环己烯和环己烷B. 乙烯和乙烷都能发生加聚反应C. 乙烯、聚氯乙烯和苯分子中均含有碳碳双键D. 乙烯和甲烷可用溴的四氯化碳溶液鉴别
【答案】D
【解析】酸性高锰酸钾溶液不能氧化苯和环己烷,A项错误;乙烷是饱和烃,不能发生加聚反应,B项错误;聚氯乙烯、苯分子中均无碳碳双键,C项错误;乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色,而甲烷不能,D项正确。
4.下列关于250mL容量瓶的操作,正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】A.容量瓶使用过程中,不能用手等触碰瓶口,以免污染试剂,故A错误;B.定容时,视线应与溶液凹液面和刻度线“三线相切”,不能仰视或俯视,故B错误;C.向容量瓶中转移液体,需用玻璃棒引流,玻璃棒下端位于刻度线以下,同时玻璃棒不能接触容量瓶口,故C正确。
D.定容完成后,盖上瓶塞,将容量瓶来回颠倒,将溶液摇匀,颠倒过程中,左手食指抵住瓶塞,防止瓶塞脱落,右手扶住容量瓶底部,防止容量瓶从左手掉落,故D错误;
综上所述,正确的是C项。
5.用红土镍矿(含NiO、CO、FeO、SiO2等)制取镍的氧化物NiOx的工艺流程如图1所示。已知滤渣Ⅱ主要成分是铁黄FeOOH;NiOx晶胞如图2所示,晶胞边长为apm。
已知:1cm=10−10pm,阿伏伽德罗常数的值为NA。下列说法不正确的是( )
A. 滤渣Ⅰ的主要成分为SiO2
B. 步骤Ⅱ除铁的离子方程式为
C. NiOx中,x=1,镍离子的价层电子排布式为3d8
D. 该氧化物晶体的密度为4×75×1030a3NAg/cm3
【答案】B
【解析】二氧化硅不能被硫酸溶解,滤渣I的主要成分为SiO2,A正确;氯气先将铁氧化后与碳酸根离子双水解,离子方程式为,Cl2+2Fe2++3CO32-+H2O=2FeOOH↓+2Cl-+3CO2↑,B错误;镍离子位于顶点和面心,氧离子填充在镍离子构成的八面体空隙中,填充率为100%,则氧化镍晶胞,在氧化镍晶胞中,镍位于面心和顶点共含有4个,O位于体心和棱上,也含有4个,故x=1,镍为28号元素,故镍离子的价层电子排布式为3d8,C正确;该氧化物晶体的密度为ρ=4×(59+16)(a×10-10)3NA=4×75×1030a3NAg/cm3,D正确。故选B。
6.在给定条件下,下列所示物质间转化合理的是( )
A. Mg(OH)2MgCl2(aq) MgB. CuCuSO4Cu(NO3)2C. 浓盐酸Cl2漂白粉D. FeOFeCl3(aq)无水FeCl3
【答案】C
【解析】电解氯化镁应该在熔融状态下,而不是溶液,A项错误;铜与稀硫酸不反应,B项错误;MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+2H2O+Ca(ClO)2,C项正确;FeO与盐酸反应只能生成FeCl2,得不到FeCl3,且氯化铁溶液蒸发过程中铁离子水解生成氢氧化铁和HCl,HCl易挥发,加热促进HCl挥发,水解正向移动,所以产物为氢氧化铁并不是无水氯化铁,D项错误。
7.下图是一种综合处理含SO2尾气的工艺流程,下列叙述正确的是( )
A. “吸收”过程中SO2被还原B. “吸收”后溶液的酸性减弱C. “氧化”后的溶液可以循环使用D. “氧化”中,每1 ml O2参加反应转移2 ml电子
【答案】C
【解析】根据流程图分析,利用Fe2(SO4)3的氧化性氧化吸收SO2气体,反应为2H2O+SO2+Fe2(SO4)3===2FeSO4+2H2SO4,得到FeSO4溶液,再用空气中的氧气氧化得到Fe2(SO4)3溶液,反应为4FeSO4+O2+2H2SO4===2 Fe2(SO4)3+2H2O,Fe2(SO4)3溶液循环到“吸收”步骤使用。A项,“吸收”过程中SO2的化合价升高,被氧化,错误;B项,“吸收”过程中反应为2H2O+SO2+ Fe2(SO4)3===2FeSO4+2H2SO4,酸性增强,错误;C项,用空气中的氧气氧化得到Fe2(SO4)3溶液,Fe2(SO4)3溶液循环到“吸收”步骤循环使用,正确;D项,“氧化”中,O2化合价由0价降低为-2价,每1 ml O2参加反应转移4 ml电子,错误。
8.甲醇重整制氢涉及三个反应:
反应Ⅰ.CH3OHg⇌COg+2H2gK1
反应Ⅱ.CH3OHg+H2Og⇌CO2g+3H2gK2
反应Ⅲ.COg+H2Og⇌CO2g+H2gK3
反应Ⅰ和反应Ⅱ不同温度下的平衡常数如下表:
下列说法正确的是( )
A. 相同温度下,K2=K1K3
B. 反应Ⅰ、Ⅱ在低温下可自发进行
C. 恒容恒温体系中,反应达平衡后充入稀有气体,体系压强增大,反应Ⅱ平衡逆移
D. 398K时,向起始容积相同的恒压和恒容两个容器中,均充入1mlCH3OHg与1mlH2Og,恒压条件下H2的平衡产率更高
【答案】D
【解析】根据盖斯定律,Ⅱ=Ⅰ+Ⅲ,所以,K2=K1×K3,A错误;反应Ⅰ温度升高,K增大,说明Ⅰ为熵增的吸热反应,应ΔH>0,ΔS>0,高温下能自发,反应Ⅱ温度升高,K增大,说明Ⅱ为熵增的吸热反应,ΔH>0,ΔS>0,在高温下可自发进行,B错误;恒容恒温体系中,反应达平衡后充入稀有气体,体系压强增大,各组分浓度不变,反应Ⅱ平衡不移动,C错误;综合以上反应,恒压条件下,随着反应进行,气体分子数增多,容器的体积增大,相当于减小压强,有利于气体向着体积增大的方向反应,所以恒压条件下H2的平衡产率更高,D正确;故选D。
9.我国在太阳能光电催化—化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展,相关装置如图所示。下列说法中正确的是( )
A. 该制氢工艺中光能最终转化为化学能B. 该装置工作时,H+由b极区流向a极区C. a极上发生的电极反应为Fe3++e-===Fe2+D. a极区需不断补充含Fe3+和Fe2+的溶液
【答案】A
【解析】该制氢工艺中光能转化为电能,最终转化为化学能,A项正确;该装置工作时,H+由a极区流向b极区,B项错误;a极上发生氧化反应,失电子,所以a极上发生的电极反应式为Fe2+-e-===Fe3+,C项错误;由题图可知a极区Fe2+和Fe3+可相互转化,故不需补充含Fe3+和Fe2+的溶液,D项错误。
10.某混合溶液中所含离子的浓度如下表,则X离子可能为( )
A. Cl-B. Ba2+C. Fe2+D. Mg2+
【答案】D
【解析】溶液(设体积为1 L)中的阴离子所带电荷数为2 ml·L-1×1×1 L+1 ml·L-1×2×1 L=4 ml,氢离子所带正电荷数为2 ml·L-1×1×1 L=2 ml,根据溶液呈电中性原则,则X为阳离子,且所带电荷数为2,只有Ba2+、Fe2+、Mg2+三种离子可选;而在酸性环境下,硝酸根离子能够氧化亚铁离子,二者不能大量共存,硫酸根离子与钡离子产生BaSO4沉淀,二者不能大量共存,只有镁离子在题述溶液中能大量共存,故选D。
11.氮化钼作为锂离子电池负极材料具有很好的发展前景。它属于填隙式氮化物,N原子部分填充在M原子立方晶格的八面体空隙中,晶胞结构如图所示,其中氮化钼晶胞参数为a nm,下列说法正确的是( )
A. 相邻两个最近的N原子的距离为32B. 氮化钼的化学式为C. 每个钼原子周围与其距离最近的钼原子有12个D. 晶体的密度ρ=412NA∙a3×10−27
【答案】C
【解析】A.由晶胞图示可知,相邻两个最近的N原子的位置关系为:,故相邻两个最近的N原子的距离为22a nm,A错误;B.由晶胞结构示意图可知,每个晶胞中含有M的个数为:8×18+6×12,N的个数为:4×14+1=2,故氮化钼的化学式为,B错误;C.由晶胞结构示意图可知,钼原子位于8个顶点和6个面心上,故每个钼原子周围与其距离最近的钼原子有12个,C正确;D.由B项分析可知,该晶胞中含有4个M,2个N,则一个晶胞的质量为:2×206NA g,一个晶胞的体积为(a×10-7cm)3,故晶体的密度ρ=412NA∙a3×10−21
12.工业上用电解法处理含镍酸性废水并得到单质Ni的原理如图所示。已知:①Ni2+在弱酸性溶液中发生水解;②氧化性:Ni2+(高浓度)>H+>Ni2+(低浓度)。
下列说法中不正确的是( )
A. 石墨棒上发生的电极反应:4OH--4e-O2↑+2H2O
B. 电解过程中,B室中NaCl溶液的物质的量浓度将不断减小
C. 为了提高Ni的产率,电解过程中需要控制废水的pH
D. 若将图中阳离子膜去掉,将A、B两室合并,则电解反应的总方程式发生改变
【答案】B
【解析】由题图可知,石墨棒与电源正极相连,作电解池的阳极,电极反应式为4OH--4e-O2↑+2H2O,A项正确。电解过程中为平衡A、C室中的电荷,A室中的Na+和C室中的Cl-分别通过阳离子膜和阴离子膜移向B室中,使B室中NaCl溶液的物质的量浓度不断增大,B项错误。因Ni2+在弱酸性溶液中易发生水解反应,且氧化性Ni2+(高浓度)>H+>Ni2+(低浓度),为了提高Ni的产率,电解过程中需要控制废水的pH,C项正确。若将图中阳离子膜去掉,由于放电顺序Cl->OH-,则Cl-在阳极放电,发生反应2Cl--2e-Cl2↑,电解反应的总方程式会发生改变,D项正确。
13.下列实验探究方案不能达到探究目的的是( )
A. 答案A B. 答案B C. 答案C D. 答案D
【答案】B
【解析】将新鲜菠菜剪碎、研磨、溶解,过滤,向滤液中加入少量稀硝酸,再滴加几滴KSCN溶液,若溶液变红,说明菠菜中含有铁元素,A正确;AgNO3过量,加入0.1ml⋅L−1KI,剩余的AgNO3与KI反应生成AgI黄色沉淀,不能证明明发生沉淀转化,不能得出KspAgCl、KspAgI,B不正确;常温下,用pH计测量0.1ml⋅L−1NaClO溶液的pH>7,说明ClO-水解使溶液呈碱性,证明HClO是弱酸,C正确;向NH42SO4饱和溶液中加入几滴鸡蛋清溶液,震荡出现沉淀,再加入蒸馏水振荡,沉淀溶解,证明蛋白质的盐析过程是可逆的,D正确。故选B。
14.下列方法中,可制得Cl2的正确组合是( )
①MnO2和浓盐酸混合共热;②MnO2、NaCl和浓硫酸混合共热;③NaClO和浓盐酸混合;④K2Cr2O7和浓盐酸混合;⑤KClO3和浓盐酸混合;⑥KMnO4和浓盐酸混合
A. ①②⑥ B. ②④⑥C. ①④⑥ D. ①②③④⑤⑥
【答案】D
15.现有不纯的碳酸钠(仅含碳酸氢钠杂质),欲测定其中碳酸钠的质量分数,分别进行以下4个操作,其中不能成功的是( )
A. 取m g样品,加热到质量不再变化时称重为n g
B. 取m g样品,加入过量的稀盐酸,再将所得溶液加热蒸发、结晶、灼烧,余下物质质量为n g
C. 取m g样品,溶于水,向所得溶液中加入过量的CaCl2溶液,将所得沉淀过滤、洗涤、烘干后称重为n g
D. 取m g样品,加入过量的稀硫酸,再将所逸出的气体用碱石灰吸收,碱石灰增重n g
【答案】D
【解析】碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,所以取m g样品,加热到质量不再变化时称重为n g,根据差量能计算碳酸氢钠的质量,进而求出碳酸钠的质量分数,故A正确;碳酸氢钠和碳酸钠都能和稀盐酸反应生成二氧化碳、水和氯化钠,所以取m g样品,加入过量的稀盐酸,再将所得溶液加热蒸发、结晶、灼烧,余下物质为氯化钠,根据钠原子守恒,通过氯化钠的质量为n g就能计算碳酸钠的质量,进而求出碳酸钠的质量分数,故B正确;取m g样品,溶于水,向所得溶液中加入过量的CaCl2溶液,将所得沉淀碳酸钙过滤、洗涤、烘干后称重为n g,根据碳酸钙的质量可以计算碳酸钠的质量,进而求出碳酸钠的质量分数,故C正确;碳酸氢钠和碳酸钠都能和稀硫酸反应放出二氧化碳,取m g样品,加入过量的稀硫酸,所逸出的气体中含有水蒸气,也能被碱石灰吸收,所以碱石灰增重n g为二氧化碳和水蒸气的质量,所以无法计算碳酸钠的质量,不能求出碳酸钠的质量分数,故D错误。
二、非选择题(本大题共5小题,共55分)
16.BaCl2·2H2O为无色结晶,有毒;水中的溶解度为35.7 g(20 ℃)、58.7 g(100 ℃)。实验室用毒重石(主要含BaCO3,及少量Pb2+、BaSO4、SiO2等杂质)经过加工处理,可制得BaCl2·2H2O晶体。其实验步骤如下:
I:样品分解:称取a g毒重石矿粉于烧杯中,加入稍过量的NH4Cl溶液,90 ℃下加热搅拌2h,待充分反应后,冷却,过滤。
II:除Pb2+:向滤液中加入一定量的BaS溶液,有黑色沉淀生成,过滤。
III:结晶:将步骤II的BaCl2滤液经过蒸发浓缩,冷却结晶,抽滤,用_______和_______各洗涤晶体2~3次,自然晾干。
回答下列问题:
(1)步骤I中,观察到的实验现象有。
(2)步骤II检验Pb2+是否完全沉淀的方法是;在过滤中,下列仪器必需用到的是(填仪器名称),与普通过滤相比,步骤III抽滤的优点是。
(3)完善步骤III的实验步骤:“用和各洗涤晶体2~3次”。
A.冷水 B.80 ℃热水 C.无水乙醇 D.0.1 ml·L-1盐酸
(4)样品分解时,不选用酸性更强且等量的盐酸溶液替代NH4Cl溶液,可能的原因是。
(5)BaCl2·2H2O纯度的测定。某学生查阅资料:X2++H2Y2-=XY2- +2H+,X代表Ba2+,Pb2+、Ca2+等,H2Y2-代表Na2H2Y的阴离子,设计如下纯度测量方案:
步骤I:准确称取3.0 gBaCl2·2H2O粗品并用20.0 mL水溶解。
步骤II:用0.4000ml·L-1的Na2H2Y标准溶液滴定其中的Ba2+
步骤III:重复滴定2~3次记录每次消耗Na2H2Y标准溶液的体积,平均每次滴定消耗标准溶液24.60 mL
①产品中BaCl2·2H2O的纯度%(保留两 位有效数字),为滴定时采用如图所示的侧边自动定零位滴定管,结合该装置的使用说明书分析其优点。
②下列选项所涉及内容会导致Ba2+含量的测定值偏高的是(填序号)。
a.未干燥锥形瓶
b.Na2H2Y标准溶液久置部分失效
c.滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡
d.杂质可与Na2H2Y反应
【答案】(1)部分固体溶解,同时溶液中逸出刺激性气味的气体
(2)静置,取上层清液少许于试管中,向试管中加入适量BaS溶液,若产生黑色沉淀,则Pb2+未完全沉淀,反之,则已完全沉淀 玻璃棒、烧杯、漏斗 过滤速率快,分离彻底
(3)A C
(4)HCl过量步骤II易产生有毒H2S气体
(5)①80 ②自动调零代替手动操作,可以减少人为误差 bd
【解析】(1)步骤Ⅰ中加入过量的氯化钡溶液共热浸取的目的是将碳酸钡转化为氯化钡,实验中BaCO3+2NH4Cl≜BaCl2+CO2↑+2NH3↑+H2O,可观察到部分固体溶解,同时逸出刺激性气味的气体;
(2)若溶液中Pb2+未完全沉淀,向溶液中继续加入BaCl2,会有黑色沉淀生成,具体操作为静置,取上清液少许于试管中,向试管中加入适量BaS溶液,若产生黑色沉淀,则Pb2+未完全沉淀,反之,则已完全沉淀;在过滤中,需要用到的玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒,不需要用到酒精灯、容量瓶和锥形瓶;与普通过滤相比,步骤III采用抽滤的方法分离得到二水氯化钡晶体的优点是过滤速率快,分离彻底,易于得到二水氯化钡;
(3)结晶的操作为氯化钡溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、抽滤、用冷水和乙醇各洗涤晶体2~3次,自然晾干得到二水氯化钡晶体;
(4)2HCl+BaS= BaCl2+H2S↑,H2S气体有毒,所以样品分解时,不选用酸性更强且等量的盐酸溶液替代氯化铵溶液;
(5)滴定消耗0.4000ml·L-1的Na2H2Y的平均体积为24.60 mL,则n(Na2H2Y)=0.4000ml·L-1×0.02460L=0.00984ml,则n(BaCl2·2H2O)=0.00984 ml,m(BaCl2·2H2O)=
0.00984ml×244g/ml≈2.4g,产品中BaCl2·2H2O的纯度为×100%=80%;由题给信息可知,滴定时采用自动定零位滴定管可以自动调零代替手动操作,可以减少人为误差;
②未干燥锥形瓶不影响溶质的物质的量,对测定结果无影响,故a错误;Na2H2Y标准溶液久置部分失效会使消耗Na2H2Y标准溶液体积偏大,导致测定结果偏高,故b正确;滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡会使消耗Na2H2Y标准溶液体积偏小,导致测定结果偏低,故c错误;杂质可与Na2H2Y反应消耗Na2H2Y标准溶液体积偏大,导致测定结果偏高,故d正确;故答案为:bd。
17.实验室在55∼60℃的条件下将20mL苯(密度为0.88g⋅cm−3)与22mL浓硫酸和20mL浓硝酸的混合液共热来制备硝基苯(难溶于水的油状液体),制备原理和装置如下(加热和夹持装置省略):
(1)实验所用苯的质量为。
(2)若该实验制备得到纯硝基苯18g,计算该实验中硝基苯的产率为(保留小数点后两位)。
【答案】(1)17.6g (2)64.86%
【解析】(1)实验所用苯的质量20mL×0.88g⋅cm−3=17.6g。
(2)根据关系式:,可知理论上生成的硝基苯的质量为123×17.678g≈27.75g,则硝基苯的产率为18g27.75g×100%≈64.86%。
18.某小组探究K2Cr2O7的制备。
已知:i.Cr2O3(绿色,不溶于水)、Cr3+(绿色)、CrOH3(灰绿色,不溶于水)、
CrNO263−(玫瑰红色)、Cr2O72−(橙色)、CrO42−(黄色)
ii.HNO2是一种弱酸,易分解:3HNO2=2NO↑+HNO3+H2O
将7.60gCr2O3固体和15.15gKNO3固体(物质的量之比为1:3)与过量的K2CO3固体混合,高温煅烧得含K2CrO4的黄色固体,反应如下:
Cr2O3+3KNO3+2K2CO3高温__2K2CrO4+2CO2↑+3KNO2。
(1)KNO3受热分解转化为KNO2,反应的化学方程式是______________________。
(2)K2CrO4转化为K2Cr2O7,进行实验Ⅰ:
①加入H2SO4,CrO42−转化为Cr2O72−反应的离子方程式是______________________。
②无色气泡中的气体有______________________。
③资料显示溶液变为棕黑色是Cr3+与Cr2O72−混合所致。设计实验:取少量棕黑色溶液于试管中,逐滴加入NaOH溶液,生成灰绿色沉淀,溶液变为黄色,至不再生成沉淀时,静置,取上清液___________ (填操作和现象),证实溶液中存在Cr3+与Cr2O72−。
(3)探究Cr3+的来源
来源1:……
来源2:酸性环境中,Cr2O72−与NO2−发生氧化还原反应生成Cr3+。
①来源1:______________________。
②进行实验Ⅱ证实来源2成立,实验操作及现象如下:
溶液由橙色变为绿色、绿色变为玫瑰红色的反应的离子方程式:___________、___________。
从平衡移动的角度解释溶液由玫瑰红色变为绿色的原因:______________________。
(4)为避免K2CrO4转化为K2Cr2O7的过程中产生Cr3+,进行实验Ⅲ。
将煅烧后的黄色固体浸泡于100mL水中,过滤后向滤液中加入醋酸溶液,调至pH=5,溶液变为橙色。
实验Ⅲ中溶液的颜色与实验Ⅰ中的不同的原因可能是______________________。
【答案】(1)2KNO3Δ__2KNO2+O2↑
(2)2CrO42−+2H+=Cr2O72−+H2O NO、CO2 加入稀硫酸,调至pH=3,溶液由黄色变为橙色
(3)黄色固体中含有Cr2O3,溶于稀硫酸生成Cr3+Cr2O72−+3NO2−+8H+=2Cr3++3NO3−+4H2OCr3++6NO2−=CrNO263−CrNO263−⇌Cr3++6NO2−,加入H2SO4溶液,NO2−+H+__HNO2,且HNO2易分解,cNO2−减小,平衡正向移动,CrNO263−转化为Cr3+,溶液由玫瑰红色变为绿色
(4)实验Ⅱ中,过滤除去了Cr2O3,溶液中的cH+比实验Ⅰ中的小,Cr2O72−的氧化性减弱的程度大于HNO2的还原性增强的程度,使Cr2O72−与HNO2不能反应生成Cr3+,溶液仍为橙色
【解析】(1)根据得失电子守恒和质量守恒定律,KNO3受热分解转化为KNO2和氧气,化学方程式:2KNO3Δ__2KNO2+O2↑;
(2)①根据原子守恒及电荷守恒,加入H2SO4,CrO42−转化为Cr2O72−反应的离子方程式:2CrO42−+2H+=Cr2O72−+H2O;
②过量的碳酸盐与硫酸反应生成二氧化碳气体,亚硝酸盐在酸性环境下形成亚硝酸,亚硝酸不稳定分解出NO气体;
③溶液中存在Cr3+与Cr2O72−,结合题干信息可知,可通过改变溶液酸碱性,通过颜色变化进行成分判断,具体操作及现象:加入稀硫酸,调至pH=3,溶液由黄色变为橙色;
(3)①根据实验信息可知,黄色固体中含有Cr2O3,溶于稀硫酸生成Cr3+;
②结合题干信息各微粒颜色,结合得失电子守恒及电荷守恒可知,溶液由橙色变为绿色、绿色变为玫瑰红色的反应的离子方程式:Cr2O72−+3NO2−+8H+=2Cr3++3NO3−+4H2O、Cr3++6NO2−=CrNO263−;CrNO263−⇌Cr3++6NO2−,加入H2SO4溶液,NO2−+H+=HNO2,且HNO2易分解,cNO2−减小,平衡正向移动,CrNO263−转化为Cr3+,溶液由玫瑰红色变为绿色;
(4)实验Ⅱ中,过滤除去了Cr2O3,溶液中的cH+比实验Ⅰ中的小,Cr2O72−的氧化性减弱的程度大于HNO2的还原性增强的程度,使Cr2O72−与HNO2不能反应生成Cr3+,溶液仍为橙色。
19.过氧化锶(SrO2)通常用作分析试剂、氧化剂、漂白剂等。制备原理为Sr+O2SrO2。某兴趣小组利用下列装置在实验室中模拟制备过氧化锶。
(1)选择必要仪器制备过氧化锶(气流按从左到右的流向): (填字母)。
(2)该实验制备氧气的化学方程式为。
(3)连接好装置进行实验,实验步骤如下,正确的操作顺序为 (填序号)。
①打开分液漏斗活塞,将水滴入烧瓶中 ②在相应装置中装入药品 ③检查装置气密性
④加热 ⑤停止加热 ⑥关闭分液漏斗活塞
(4)利用反应Sr2++H2O2+2NH3+8H2O===SrO2·8H2O↓+2NH制备过氧化锶,装置如下:
①仪器X的作用是。
②氨气在该反应中所起的作用是。
③实验结束后,得到SrO2·8H2O的操作为。
(5)设计实验证明SrO2的氧化性比FeCl3的氧化性强:。
【答案】(1)A→B→E→B (2)2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ (3)③②①④⑤⑥
(4)①防倒吸 ②中和生成的氢离子,促进反应正向进行 ③过滤、洗涤、干燥 (5)在盐酸酸化的氯化亚铁溶液中滴加硫氰化钾溶液,无明显现象,再向其中加入少量过氧化锶,溶液变为红色,证明SrO2的氧化性比FeCl3的强
【解析】(1)根据反应原理,需要制备氧气。由于锶是活泼金属,能与水发生反应,因此需要预先除去氧气中的水蒸气,然后通入玻璃管中与锶发生反应,同时防止空气中的水和二氧化碳进入E装置,因此装置的连接顺序是A→B→E→B。(3)由于有气体参加反应,所以首先要检查装置的气密性,然后加入药品。打开分液漏斗活塞,排尽装置内的空气,对玻璃管进行加热,发生反应,反应完全后,停止加热,关闭分液漏斗活塞,故实验操作的顺序是③②①④⑤⑥。(4)①氨气极易溶于水,因此仪器X的作用是防倒吸。②根据反应原理Sr2++H2O2===SrO2+2H+,通入氨气可中和H+,促进反应的正向进行。
20.H(3-溴-5-甲氧基苯甲酸甲酯)是重要的有机物中间体,可以由A(C7H8)通过下图路线合成。
请回答下列问题:
(1)C的化学名称为, G中所含的官能团有醚键、(填名称)。
(2)B的结构简式为, B生成C的反应类型为。
(3)由G生成H的化学方程式为。
(4)化合物F的同分异构体中能同时满足下列条件的共有种。
①氨基和羟基直接连在苯环上 ②苯环上有三个取代基且能发生水解反应
(5)设计用对硝基乙苯
( ) 为起始原料制备化合物 的合成路线(其他试剂任选)。
【答案】(1)3,5-二硝基苯甲酸 羧基、溴原子 (2) 取代反应
(3)
(4)80
(5)
【解析】A发生氧化反应生成B,B发生取代反应生成C,根据C结构简式及A分子式知,A为,B为,根据E结构简式知,E→F是将硝基转化为氨基,D为,H为。
(1)根据C的结构简式可知:C的化学名称为3,5-二硝基苯甲酸,G中所含的官能团有醚键、溴原子、羧基;
(2)B的结构简式为,B生成C的反应类型为取代反应;
(3)G和甲醇发生酯化反应生成H,由G生成H的化学方程式为;
(4)化合物F的同分异构体中能同时满足下列条件:①氨基和羟基直接连在苯环上;②苯环上有三个取代基且能发生水解反应,说明含有酯基;如果取代基为—NH2、—OH、CH3COO—,有10种;如果取代基为—NH2、—OH、HCOOCH2—,有10种;如果取代基为—NH2、—OH、—COOCH3,有10种;所以符合条件的有3×10=30种;
(5)用对硝基乙苯()为起始原料制备化合物,对硝基乙苯的乙基被酸性高锰酸钾溶液氧化为羧基—COOH,反应生成对硝基苯甲酸,然后 再发生还原反应生成对氨基苯甲酸,最后发生缩聚反应生成目标产物。
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