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甘肃省临夏回族自治州永靖县移民中学2020届高三上学期期中考试化学试题
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甘肃省永靖县移民中学2019-2020学年高三上学期化学期中考试卷
相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na -23 Cl-35.5 Mg-24 Fe-56 Cu-64 S—32 I—127
第 Ⅰ 卷 (共计51分)
一、选择题(本大题共17小题,每小题3分,满分51分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1.用NA代表阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是 ( )
A. 78g过氧化钠晶体中,含2NA个阴离子
B. 常温常压下,22.4L氦气含有NA个氦原子
C. 在O2参与的反应中,1 mol O2作氧化剂时得到的电子数一定是4NA
D. 常温下16g O2与O3的混合气体中含氧原子数为NA
【答案】D
【解析】
【详解】A.过氧化钠的阴离子是O22-,78g过氧化钠是1mol,其晶体中含NA个阴离子,A错误;
B.常温常压下22.4L氦气不是1mol,B错误;
C.在O2参与的反应中,1 mol O2作氧化剂时得到的电子数不一定一定是4NA,例如氧气和钠反应生成过氧化钠,C错误;
D.常温下16g O2与O3的混合气体中含氧原子的物质的量是,其中氧原子数为NA,D正确。
答案选D。
2.下列关于胶体的叙述正确的是
A. 胶体粒子不能透过滤纸
B. 胶体和溶液的本质区别是胶体能发生丁达尔现象
C. 胶体带电,故在电场作用下会产生电泳现象
D. 用渗析的方法净化胶体时,使用半透膜只能让小分子和离子通过
【答案】D
【解析】
【详解】A、溶液、胶体粒子均能透过滤纸,故A错误;
B、胶体和溶液的本质区别是分散质微粒直径大小,胶体的分散质微粒直径介于1~10nm之间,而溶液的分散质微粒直径小于1nm,故B错误;
C、胶体是电中性的,不带电,在电场作用下会产生电泳现象证明胶体中的胶粒是带电的,故C错误;
D、用渗析的方法可以分离胶体和溶液,溶液能通过半透膜,而胶体不能,半透膜只能让小分子和离子通过,故D正确;
故选D。
3.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. pH=1的溶液中: Fe2+、NO3-、SO42-、Na+
B. 由水电离的c(H+)=1×10-14 mol·L-1的溶液中:Ca2+、K+、Cl-、HCO3-
C. c(H+)/c(OH-)=1012的溶液中: NH4+、Al3+、NO3-、Cl-
D. 加入苯酚显紫色的溶液: K+、ClO-、SO42-、SCN-
【答案】C
【解析】
【详解】A、pH=1的溶液呈酸性,NO3-在酸性溶液中会将Fe2+氧化,即H+、NO3-、Fe2+不能共存,A不符合题意;
B、由水电离的c(H+)=1×10-14mol·L-1的溶液可能显酸性,也可能显碱性;无论是在酸性溶液中,还是碱性溶液中,HCO3-都不能大量存在,B不符合题意;
C、c(H+)/c(OH-)=1012,Kw=c(H+)·c(OH-)=10-14(常温下),则c(H+)=0.1mol·L-1,溶液呈酸性,该组离子可以大量共存,C符合题意;
D、加入苯酚显紫色的溶液中含有Fe3+,Fe3+可以和SCN-发生络合反应,二者不能大量共存,D不符合题意;
故选C。
【点睛】由水电离的c(H+)=1×10-14mol·L-1的溶液可能显酸性,也可能显碱性,比如1mol·L-1的HCl溶液中,c(H+)=1mol·L-1,则c(OH-)=1×10-14mol·L-1,由于溶液中OH-全部来自于水的电离,故由水电离的c(H+)=1×10-14mol·L-1,又比如1mol·L-1的NaOH溶液中,H+全部来自于水的电离,则溶液中由水电离的c(H+)=1×10-14mol·L-1。
4.分类是化学学习与研究的常用方法,下列分类正确的是
A. Na2O、MgO、Al2O3均属于碱性氧化物
B. 石灰石、生石灰、熟石灰均属于碱
C. 酸、碱、盐之间发生的反应均属于复分解反应
D. 混合物、分散系、胶体从属关系如右图所示
【答案】D
【解析】
【详解】A.Al2O3属于两性氧化物,选项A不正确;
B.石灰石属盐、生石灰属碱性氧化物,选项B不正确;
C.酸、碱、盐之间发生的反应多属于复分解反应,也有特殊的如:硝酸溶解Fe(OH)2时会发生氧化还原反应,选项C不正确;
D.分散系属混合物,胶体是分散系里的一种。
选项D正确。
5.2011年9 月29日,“长征-2F”运载火箭成功将“天宫一号”目标飞行器送上太空,火箭中使用的燃料是偏二甲肼(CH3-NH-NH-CH3)和四氧化二氮(N2O4)。在火箭升空过程中,燃料发生反应:CH3-NH-NH-CH3+2N2O4→2CO2+3N2+4H2O提供能量。下列叙述正确的是
A. 该燃料绿色环保,在燃烧过程中不会造成任何环境污染
B. 该反应中N2O4是氧化剂,偏二甲肼是还原剂
C. CO2是氧化产物,N2是还原产物
D. 每有0.6 mol N2生成,转移电子数目2.4NA
【答案】B
【解析】
【分析】
反应中,偏二甲肼中碳和氮的化合价都升高,四氧化二氮中氮的化合价降低。
【详解】A.该燃料燃烧产物是CO2、N2绿色环保,但是在燃烧过程中燃料不完全燃烧及氧化剂N2O4外溢都会造成环境污染,错误;
B.在该反应中N2O4中的N得到电子,化合价降低,是氧化剂,偏二甲肼中的N化合价升高,失去电子,是还原剂,正确;
C.CO2是氧化产物,N2既是氧化产物也是还原产物,错误;
D.每有0.6 mol N2生成,转移电子数目为3.2NA,错误。
6.工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下:
下列叙述正确的是( )
A. 反应②的化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3
B. 反应①、过滤后所得沉淀为氢氧化铁
C. 图中所示转化反应都不是氧化还原反应
D. 试剂X可以是氢氧化钠溶液,也可以是盐酸
【答案】A
【解析】
【详解】综合分析工艺流程图可知,试剂X只能是氢氧化钠溶液,Al2O3溶于氢氧化钠溶液得到NaAlO2溶液,Fe2O3与氢氧化钠溶液不反应,所以反应①、过滤后所得溶液乙为NaAlO2溶液,沉淀为Fe2O3;Y为CO2,向NaAlO2溶液中通入过量CO2的化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3;电解熔融Al2O3属于氧化还原反应,综上分析正确答案为A。
7.下列说法中正确的是 ( )
A. 1 L水中溶解了58.5gNaCl,该溶液的物质的量浓度为1 mol/L
B. 从1L2mol/L的H2SO4溶液中取出0.5L,该溶液的浓度为1mol/L
C. 配制500mL0.1 mol·L-1的CuSO4溶液,需8.0g 无水CuSO4
D. 中和100mL1mol/L的H2SO4溶液,需NaOH为4.0 g
【答案】C
【解析】
【详解】A,1L水为溶剂体积而不是溶液的体积,错误;
B,溶液的浓度与溶液的体积多少无关,错误;
C,500mL0.1 mol·L-1的CuSO4的物质的量为0.5mol,质量为0.5mol×160g/mol=8.0g,正确;
D,中和100mL1mol/L的H2SO4(0.1mol)溶液,需NaOH0.2mol,质量为8.0 g,错误;
故选C。
8.0.6mol·L-1Fe2(SO4)3和1.2mol·L-1CuSO4的混合溶液200mL,加入一定量铁粉充分反应后,测得溶液中Fe2+与Cu2+物质的量之比为2:1,则加入铁粉的物质的量为( )
A. 0.30mol B. 0.22mol C. 0.16mol D. 0.48mol
【答案】C
【解析】
【详解】溶液中铁离子和铜离子的物质的量分别都是0.24mol。由于铜离子的氧化性弱于铁离子的,所以首先是铁离子氧化单质铁,方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+,如果铁离子完全反应,则生成亚铁离子是0.36mol,此时溶液中Fe2+与Cu2+物质的量之比为3︰2,这说明溶液中单质铁也和铜离子反应,方程式为Fe+Cu2+=Fe2++Cu。设和铜离子反应的单质铁是x,则消耗铜离子是x,生成亚铁离子是x,所以有=2,解得x=0.04mol,所以加入的铁粉是0.12mol+0.04mol=0.16mol,答案选C。
9.向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液并进行如下操作,其中结论正确的是
选项
操作
现象
结论
A
滴加BaCl2溶液
生成白色沉淀
原溶液中有SO42—
B
滴加氯水和CCl4,振荡、静置
下层溶液显紫红色
原溶液中有I-
C
用洁净的铂丝蘸取溶液进行焰色反应
火焰呈黄色
原溶液中有Na+、无K+
D
滴加几滴稀NaOH溶液,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口
试纸不变蓝
原溶液中无NH4+
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.滴加BaCl2溶液有白色沉淀生成,原溶液中也可能含有CO32-、SO32-、Ag+等,故A错误;
B.滴加氯水和CCl4,下层溶液显紫红色说明产生了碘单质,氯水为强氧化性溶液,则溶液中存在强还原性的I-,氯气置换出了碘单质,故B正确;
C.用洁净的铂丝蘸取溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,说明原溶液中有Na+,但并不能说明溶液中无K+,因为检验K+需通过蓝色钴玻璃观察火焰,故C错误;
D.NH3极易溶于水,若溶液中含有少量的NH4+,滴加稀NaOH溶液不会放出NH3,检验NH4+的正确操作:向原溶液中滴加几滴浓NaOH溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,若试纸变蓝则证明存在NH4+,故D错误;
故答案为B。
10.对的表述不正确的是
A. 该物质能发生缩聚反应
B. 该物质的核磁共振氢谱上共有7个峰
C. 该物质遇FeCl3溶液显色,1mol该物质最多能与含1mol Br2的溴水发生取代反应
D. 1 mol该物质最多消耗Na、NaOH、NaHCO3的物质的量之比为2:2:1
【答案】B
【解析】
【详解】A.该物质含有羧基、酚羟基,因此能发生缩聚反应,A正确;
B.该物质分子中含有8种不同的H原子,因此其核磁共振氢谱上共有8个峰,B错误;
C.该物质含有酚羟基,遇FeCl3溶液显色,由于酚羟基是邻对位定位基,所以1mol该物质最多能与含1mol Br2的溴水发生取代反应,C正确;
D.羧基、酚羟基可以与金属钠反应;羧基、酚羟基可以与NaOH发生反应;NaHCO3只能与羧基发生反应。1 mol该物质最多消耗Na、NaOH、NaHCO3的物质的量之比为2:2:1,D正确。
答案选B。
11. 有一真空储气瓶,净重500g。在相同条件下,装满氧气后重508g,装满另一种气体X 时重511g,则X的相对分子质量为( )
A. 44 B. 48 C. 64 D. 71
【答案】A
【解析】
【详解】储气瓶净重500g.在相同条件,装满氧气后重508g,则氧气的质量为508g-500g=8g,装满某一种气体X时重511g,则X的质量为511g-500g=11g,在相同的条件下气体的体积相等,则由n=可知气体的物质的量相等,设X的相对分子质量为x,则有:=,x=44,故选A。
12.甲酸甲酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯组成的混合酯中,若氧元素的质量分数为30%,那么氢元素的质量分数为
A. 10% B. 15% C. 20% D. 无法确定
【答案】A
【解析】
【详解】三种酯均符合通式CnH2nO2,即C∶H=1∶2,若氧元素质量分数为30%,则C、H两元素的质量分数之和为70%,故H的质量分数为70%×=10%。
13.由两分子乙炔聚合得到CH2=CH—C≡CH ,继续和氯化氢发生加成反应得到CH2=CH—CCl=CH2,所得产物加成聚合后得到354gCH2CH=CClCH2,则所需乙炔质量为( )
A. 624g B. 416g C. 312g D. 208g
【答案】D
【解析】
【详解】链节CH2CH=CClCH2的分子量为88.5,则n==4mol,根据CH2=CH-C≡CH的结构可知,需要8mol乙炔分子,则所需乙炔的质量为8mol×26g/mol=208g,故选D。
14.能正确表示下列反应的离子方程式是( )
A. 醋酸钠的水解反应 +H3O+=CH3COOH+ H2O
B. 碳酸氢钙与过量的NaOH溶液反应Ca2++2+2=CaCO3↓+ 2H2O+
C. 苯酚钠溶液与二氧化碳反应 C6H5O—+ CO2+ H2O=C6H5OH+
D. 稀硝酸与过量的铁屑反应 3Fe+8H++2=3Fe3++2NO↑+4 H2O
【答案】B
【解析】
【详解】A错误,该反应是CH3COOH电离的逆反应,正确的离子方程式为:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-;
B正确;
C错误,CO2和苯酚钠溶液反应生成NaHCO3,正确的离子方程式为:C6H5O-+CO2+H2O=C6H5OH+HCO3-;
D错误,过量的Fe会继续和Fe3+反应生成Fe2+,且该反应的电荷不守恒,正确的离子方程式为:3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O;
故选B。
【点睛】CO2和苯酚钠溶液、次氯酸盐溶液反应均得到NaHCO3,产物与CO2的量无关。
15.甲、乙、丙、丁分别是Al2(SO4)3、FeSO4、NaOH、BaCl2四种物质中的一种,若将丁溶液滴入乙溶液中,发现有白色沉淀生成,继续滴加则沉淀消失,丁溶液滴入甲溶液时,无明显现象发生,据此可判断丙物质是( )
A. Al2(SO4)3 B. NaOH C. BaCl2 D. FeSO4
【答案】D
【解析】
【分析】
若将丁溶液滴入乙溶液中,发现有白色沉淀生成,继续滴加则沉淀消失,应为NaOH和Al2(SO4)3的反应,则丁为NaOH,乙为Al2(SO4)3,丁溶液滴入甲溶液中,无明显现象发生,只有BaCl2与NaOH不反应,则甲为BaCl2,丙为FeSO4,最后剩余的为丙物质。根据此分析进行解答。
【详解】丁溶液滴入乙溶液中,发现有白色沉淀生成,继续滴加则沉淀消失,应为NaOH和Al2(SO4)3的反应,Al2(SO4)3+6NaOH═2Al(OH)3↓+3Na2SO4、Al(OH)3+NaOH═NaAlO2+2H2O,现象为先生成白色沉淀,后沉淀溶解,丁溶液滴入甲溶液中,无明显现象发生,甲为BaCl2,丙为FeSO4,故答案选D。
16.下列有关NaHCO3和Na2CO3性质的比较中,正确的是 ( )
A. 热稳定性:Na2CO3
B. 常温时在水中的溶解度:Na2CO3
C. 等物质的量的NaHCO3和Na2CO3与足量稀盐酸反应,NaHCO3放出的CO2多
D. 等质量的NaHCO3和Na2CO3与足量稀盐酸反应产生CO2的量:Na2CO3
【答案】D
【解析】
A. NaHCO3受热易分解,热稳定性:Na2CO3>NaHCO3,故A错误;B. 常温时在水中的溶解度:Na2CO3>NaHCO3,故B错误;C. 等物质的量的NaHCO3和Na2CO3与足量稀盐酸反应,NaHCO3和Na2CO3放出的CO2一样多,故C错误;D. 等质量的NaHCO3和Na2CO3与足量稀盐酸反应产生CO2的量:Na2CO3
17.镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应,产生气体的体积(V)与时间(t)关系如右图。反应中镁和铝的
A. 物质的量之比为3︰2 B. 质量之比为3︰2
C. 摩尔质量之比为2︰3 D. 反应速率之比为2︰3
【答案】A
【解析】
【详解】由题意可知,酸过量,产生氢气体积相等,转移电子数相等,3mol镁和2mol铝转移电子数相等,所以物质量之比为3:2,A 正确,B 错误,摩尔质量之比为24:27,C 错误,镁比铝活泼,反应速率镁比铝快,D错误。故选A。
第Ⅱ卷 (非选择题 共49分)
18.市场销售的某种食用精制盐包装袋上有如下说明:
产品标准
GB5461
产品等级
一级
配 料
食盐、碘酸钾、抗结剂
碘含量(以I计)
20~50 mg/kg
(1)碘酸钾与碘化钾在酸性条件下发生如下反应,配平化学方程式(将化学计量数填于空白处)____KIO3+___KI+___H2SO4=___K2SO4+___I2+___H2O
(2)上述反应生成的I2可用四氯化碳检验。向碘的四氯化碳溶液中加入Na2SO3稀溶液,将I2还原,以回收四氯化碳。
①Na2SO3稀溶液与I2反应的离子方程式是__________________________________。
②某学生设计回收四氯化碳的操作步骤为:
a.将碘的四氯化碳溶液置于分液漏斗中;
b.加入适量Na2SO3稀溶液;
c.分离出下层液体。
以上设计中遗漏的操作是______________________。
(3)已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-。某学生测定食用精制盐的碘含量,其步骤为:
a. 准确称取12.7g食盐,加适量蒸馏水使其完全溶解;
b.用稀硫酸酸化所得溶液,加入足量KI溶液,使KIO3与KI反应完全;
c.以淀粉为指示剂,逐滴加入物质的量浓度为6.0×10-4mol·L-1的Na2S2O3溶液20.0mL,恰好反应完全。
①判断c中反应恰好完全依据的现象是______________________。
②根据以上实验和包装袋说明,所测精制盐的碘含量是_______mg/kg(以含w的代数式表示)。
【答案】 (1). 1 (2). 5 (3). 3 (4). 3 (5). 3 (6). 3 (7). I2+SO32-+H2O = 2I-+SO42 -+2H+ (8). 在步骤b后:将分液漏斗充分振荡后静置 (9). 溶液由蓝色恰好变为无色 (10). 20
【解析】
【分析】
(1)碘酸钾中的+5价碘与碘化钾中的-1价碘发生归中反应,根据电子守恒和质量守恒配平化学方程式;
(2)①Na2SO3中的硫是+4价,有还原性,和I2发生氧化还原反应;
②回收四氯化碳时,为使Na2SO3和碘充分反应,需要振荡分液漏斗;
(3)KIO3与KI反应生成碘,碘遇淀粉变蓝,当加入的Na2S2O3溶液恰好和生成的碘反应时,溶液蓝色褪去。根据KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O和I2+2S2O32-=2I-+S4O62-计算食用精制盐的碘含量。
【详解】(1)碘酸钾中+5价碘化合价降低为0价,碘化钾中-1价碘化合价升高为0价,所以KI的系数为5,KIO3的系数为1,再根据质量守恒配平其他物质的系数,配平的化学方程式为:KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O;
(2)①Na2SO3有还原性,与I2发生氧化还原反应,硫由+4价升高到+6价,碘由0价降低为-1价,离子方程式是I2+SO32-+H2O = 2I-+SO42 -+2H+;
②回收四氯化碳:将碘的四氯化碳溶液置于分液漏斗中;加入适量Na2SO3稀溶液;要使反应充分进行,需要振荡分液漏斗,然后充分静置;最后分离出下层液体。故以上设计中遗漏的操作是在步骤b后:将分液漏斗充分振荡后静置;
(3)KIO3与KI反应生成碘,碘遇淀粉变蓝,当加入的Na2S2O3溶液恰好和生成的碘反应时,溶液蓝色褪去。Na2S2O3的物质的量为6.0×10-4mol·L-1×0.0200L=1.2×10-5mol,根据反应I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,I2的物质的量6.0×10-6mol,根据KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O,12.7g食盐中KIO3的物质的量为2.0×10-6mol,所以12.7g食盐中碘的质量为2.0×10-6mol×127g/mol=2.0×127×10-6g。则1000g食盐中含碘=20mg/kg。
19.下图是中学常见物质间的转化关系。已知:
①A为淡黄色固体,B为导致“温室效应”的主要物质; ②E为常见金属,J为红褐色沉淀;
③G在实验室中常用于检验B的存在;④L是一种重要的工业原料,常用于制造炸药,浓溶液常呈黄色,储存在棕色瓶中。
回答下列问题:
(1)A的电子式____________________________________________________。
(2)反应①的化学方程式为__________,反应②的离子方程式为_________________,
(3)若参加反应的A的质量为39g,则消耗CO2的体积(标况下)为__________L。
(4)L的化学式__________,G的化学式__________________________。
【答案】 (1). (2). 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 (3). Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓ (4). 11.2 (5). HNO3 (6). Ca(OH)2
【解析】
【分析】
A为淡黄色固体,B为导致“温室效应”的主要物质,二者发生反应,则A为Na2O2,B为CO2,二者反应生成Na2CO3和O2,G在实验室中常用于检验CO2的存在,则G为Ca(OH)2,故C为O2,D为Na2CO3,金属E经过系列反应得到J为红褐色沉淀,则J为Fe(OH)3,E为Fe,F为Fe3O4,L是一种重要的工业原料,常用于制造炸药,浓溶液若保存不当常呈黄色,应是浓硝酸所具有的性质,则L为HNO3,K为Fe(NO3)3,H为NaOH,I为CaCO3;据以上分析解答。
【详解】(1)由上述分析可以知道,A为Na2O2 ,电子式为;
因此,本题正确答案是:;
(2)反应①的化学方程式为: 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;反应②的离子方程式为:Fe3++3OH-= Fe(OH)3↓;
因此,本题正确答案是: 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;Fe3++3OH-= Fe(OH)3↓;
(3)n(Na2O2)=39÷78=0.5mol,由2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2反应可知,则消耗CO2的体积(标况下)为0.5×22.4=11.2L;
因此,本题正确答案是: 11.2;
(4)结合以上分析可知,L的化学式HNO3,G的化学式为Ca(OH)2;
因此,本题正确答案是: HNO3;Ca(OH)2。
20.[2012·南通二调]碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂,在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下:
已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液pH见下表:
沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Al(OH)3
开始沉淀
2.3
7.5
3.4
完全沉淀
3.2
9.7
4.4
回答下列问题:
(1)加入少量NaHCO3的目的是调节pH,使溶液中的 沉淀,该工艺中“搅拌”的作用是 。
(2)在实际生产中,反应Ⅱ常同时通入O2以减少NaNO2的用量,O2与NaNO2在反应中均作 。若参与反应的O2有11.2L(标准状况),则相当于节约NaNO2的物质的量为 。
(3)碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)2+离子,可部分水解生成Fe2(OH)42+聚合离子。该水解反应的离子方程式为 。
(4)在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准,产品中不得含有Fe2+及NO3-。为检验所得产品中是否含有Fe2+,应使用的试剂为 。
A.氯水 B.KSCN溶液 C.NaOH溶液 D.酸性KMnO4溶液
【答案】 (1). Al3+ (2). 加快反应速率 (3). 氧化剂 (4). 2 mol (5). 2Fe(OH)2++2H2OFe2(OH)42++2H+ (6). D
【解析】
【分析】
根据物质的分离、提纯的方法和基本操作进行分析。
【详解】(1)过量的铁使Fe3+转化成Fe2+,这样通过调节pH在4.4~7.5,可以使Al3+全部沉淀,而Fe2+未沉淀。“搅拌”使得反应物增大接触面积,反应速率加快。本小题答案为:Al3+;加快反应速率。
(2)从反应Ⅱ知,NaNO2转化为NO,NaNO2作氧化剂,增加O2的量,以减少NaNO2,说明O2也作氧化剂。根据电子转移总数知,NaNO2中N的化合价变化1,而O2的化合价变化4,相当于通入1mol O2节约4mol的NaNO2。若参与反应的O2有11.2 L(标准状况),则O2物质的量为0.5mol,相当于节约NaNO2的物质的量为2 mol。本小题答案为:氧化剂;2mol。
(3)由Fe(OH)2+离子水解生成Fe2(OH)42-,由铁守恒可知,多出的OH-应由水提供。该水解反应的离子方程式为2Fe(OH)2++2H2OFe2(OH)42++2H+。本小题答案为:2Fe(OH)2++2H2OFe2(OH)42++2H+。
(4)要检验是否存在Fe2+,必须排除Fe3+的干扰,应利用Fe2+的还原性、能使高锰酸钾溶液褪色,故应选择酸性KMnO4溶液作试剂。本小题答案为:D。
21.已知:
①在稀碱溶液中,溴苯难发生水解
②
现有分子式为C10H10O2Br2的芳香族化合物X,其苯环上的一溴代物只有一种,其核磁共振氢谱图中有四个吸收峰,吸收峰的面积比为1:2:6:1,在一定条件下可发生下述一系列反应,其中C能发生银镜反应,E遇FeCl3溶液显色且能与浓溴水反应。
请回答下列问题:
(1)X中官能的名称是______________。
(2)F→H的反应类型是_________________。
(3)I的结构简式为___________________;
(4)E不具有的化学性质________(选填序号)
a.取代反应 b.消去反应
c.氧化反应 d.1molE最多能与2molNaHCO3反应
(5)写出下列反应的化学方程式:
①X与足量稀NaOH溶液共热的化学方程式:________________ ;
②F→G的化学方程式:____________________;
(6)同时符合下列条件的E的同分异构体共有_____ 种,其中一种的结构简式为________。
a.苯环上核磁共振氢谱有两种
b.不能发生水解反应
c.遇FeCl3溶液不显色
d.1molE最多能分别与1molNaOH和2molNa反应
【答案】 (1). 酯基、溴原子 (2). 消去反应 (3). (4). b、d (5). (6). (7). 4 (8). :、、、(任写一种)
【解析】
【分析】
分子式为C10H10O2Br2的芳香族化合物X,与NaOH水溶液加热发生反应产生的C含有羧基,产生的D能够与新制Cu(OH)2悬浊液在加热煮沸时发生反应,证明D中含有醛基,根据题意可知该物质是含有2个醇羟基的物质脱水产生,所以X中含有酯基及溴原子,两个溴原子连接在同一个碳原子上。其苯环上的一溴代物只有一种,说明苯环上只有一种位置的氢原子,其核磁共振氢谱图中有四个吸收峰,说明含有四种不同类型的氢原子,吸收峰的面积比为1:2:6:1,所以四类氢原子的个数之比为1:1:6:1,H原子总数是10个,在一定条件下可发生下述一系列反应,其中C还能发生银镜反应,说明C中还含有醛基,A能被氧化生成B,B能被氧化生成C,说明C中含有羧基,所以C是甲酸,B是甲醛,A是甲醇;E遇FeCl3溶液显色且能与浓溴水反应,说明苯环上含有酚羟基,且两个邻位有氢原子,所以X是,酯发生水解反应生成甲酸和酚钠,且酚钠中含有醛基,D是,E是,F是。
【详解】(1)根据上述推断可知X中含有酯基和溴原子;
(2)F是,生成H可以使溴水褪色,说明H中含有不饱和的碳碳双键,因此该反应属于消去反应,产生的H结构简式是。
(3)H含有碳碳双键,在一定条件下发生加聚反应形成高聚物I,I的结构简式为。
(4)E是,含有酚羟基,能和溴水反应发生取代反应,能和FeCl3 溶液发生显色反应;但是不能发生消去反应;由于含有一个羧基,羧酸的酸性比碳酸强,所以可以和1mol碳酸氢钠反应,故选b、d。
(5)① X与足量稀NaOH溶液共热的化学方程式是:;② F→G的化学方程式是:;
(6)E是,同时符合条件a.苯环上核磁共振氢谱有两种,说明只有两类氢原子;b.不能发生水解反应说明不含酯基;c.遇FeCl3溶液不显色说明不含酚羟基;d.1molE最多能分别与1molNaOH和2molNa反应说明含有一个醇羟基和一个羧基的E的同分异构体共有4 种,他们的结构分别是:、、、。
相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na -23 Cl-35.5 Mg-24 Fe-56 Cu-64 S—32 I—127
第 Ⅰ 卷 (共计51分)
一、选择题(本大题共17小题,每小题3分,满分51分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1.用NA代表阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是 ( )
A. 78g过氧化钠晶体中,含2NA个阴离子
B. 常温常压下,22.4L氦气含有NA个氦原子
C. 在O2参与的反应中,1 mol O2作氧化剂时得到的电子数一定是4NA
D. 常温下16g O2与O3的混合气体中含氧原子数为NA
【答案】D
【解析】
【详解】A.过氧化钠的阴离子是O22-,78g过氧化钠是1mol,其晶体中含NA个阴离子,A错误;
B.常温常压下22.4L氦气不是1mol,B错误;
C.在O2参与的反应中,1 mol O2作氧化剂时得到的电子数不一定一定是4NA,例如氧气和钠反应生成过氧化钠,C错误;
D.常温下16g O2与O3的混合气体中含氧原子的物质的量是,其中氧原子数为NA,D正确。
答案选D。
2.下列关于胶体的叙述正确的是
A. 胶体粒子不能透过滤纸
B. 胶体和溶液的本质区别是胶体能发生丁达尔现象
C. 胶体带电,故在电场作用下会产生电泳现象
D. 用渗析的方法净化胶体时,使用半透膜只能让小分子和离子通过
【答案】D
【解析】
【详解】A、溶液、胶体粒子均能透过滤纸,故A错误;
B、胶体和溶液的本质区别是分散质微粒直径大小,胶体的分散质微粒直径介于1~10nm之间,而溶液的分散质微粒直径小于1nm,故B错误;
C、胶体是电中性的,不带电,在电场作用下会产生电泳现象证明胶体中的胶粒是带电的,故C错误;
D、用渗析的方法可以分离胶体和溶液,溶液能通过半透膜,而胶体不能,半透膜只能让小分子和离子通过,故D正确;
故选D。
3.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. pH=1的溶液中: Fe2+、NO3-、SO42-、Na+
B. 由水电离的c(H+)=1×10-14 mol·L-1的溶液中:Ca2+、K+、Cl-、HCO3-
C. c(H+)/c(OH-)=1012的溶液中: NH4+、Al3+、NO3-、Cl-
D. 加入苯酚显紫色的溶液: K+、ClO-、SO42-、SCN-
【答案】C
【解析】
【详解】A、pH=1的溶液呈酸性,NO3-在酸性溶液中会将Fe2+氧化,即H+、NO3-、Fe2+不能共存,A不符合题意;
B、由水电离的c(H+)=1×10-14mol·L-1的溶液可能显酸性,也可能显碱性;无论是在酸性溶液中,还是碱性溶液中,HCO3-都不能大量存在,B不符合题意;
C、c(H+)/c(OH-)=1012,Kw=c(H+)·c(OH-)=10-14(常温下),则c(H+)=0.1mol·L-1,溶液呈酸性,该组离子可以大量共存,C符合题意;
D、加入苯酚显紫色的溶液中含有Fe3+,Fe3+可以和SCN-发生络合反应,二者不能大量共存,D不符合题意;
故选C。
【点睛】由水电离的c(H+)=1×10-14mol·L-1的溶液可能显酸性,也可能显碱性,比如1mol·L-1的HCl溶液中,c(H+)=1mol·L-1,则c(OH-)=1×10-14mol·L-1,由于溶液中OH-全部来自于水的电离,故由水电离的c(H+)=1×10-14mol·L-1,又比如1mol·L-1的NaOH溶液中,H+全部来自于水的电离,则溶液中由水电离的c(H+)=1×10-14mol·L-1。
4.分类是化学学习与研究的常用方法,下列分类正确的是
A. Na2O、MgO、Al2O3均属于碱性氧化物
B. 石灰石、生石灰、熟石灰均属于碱
C. 酸、碱、盐之间发生的反应均属于复分解反应
D. 混合物、分散系、胶体从属关系如右图所示
【答案】D
【解析】
【详解】A.Al2O3属于两性氧化物,选项A不正确;
B.石灰石属盐、生石灰属碱性氧化物,选项B不正确;
C.酸、碱、盐之间发生的反应多属于复分解反应,也有特殊的如:硝酸溶解Fe(OH)2时会发生氧化还原反应,选项C不正确;
D.分散系属混合物,胶体是分散系里的一种。
选项D正确。
5.2011年9 月29日,“长征-2F”运载火箭成功将“天宫一号”目标飞行器送上太空,火箭中使用的燃料是偏二甲肼(CH3-NH-NH-CH3)和四氧化二氮(N2O4)。在火箭升空过程中,燃料发生反应:CH3-NH-NH-CH3+2N2O4→2CO2+3N2+4H2O提供能量。下列叙述正确的是
A. 该燃料绿色环保,在燃烧过程中不会造成任何环境污染
B. 该反应中N2O4是氧化剂,偏二甲肼是还原剂
C. CO2是氧化产物,N2是还原产物
D. 每有0.6 mol N2生成,转移电子数目2.4NA
【答案】B
【解析】
【分析】
反应中,偏二甲肼中碳和氮的化合价都升高,四氧化二氮中氮的化合价降低。
【详解】A.该燃料燃烧产物是CO2、N2绿色环保,但是在燃烧过程中燃料不完全燃烧及氧化剂N2O4外溢都会造成环境污染,错误;
B.在该反应中N2O4中的N得到电子,化合价降低,是氧化剂,偏二甲肼中的N化合价升高,失去电子,是还原剂,正确;
C.CO2是氧化产物,N2既是氧化产物也是还原产物,错误;
D.每有0.6 mol N2生成,转移电子数目为3.2NA,错误。
6.工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下:
下列叙述正确的是( )
A. 反应②的化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3
B. 反应①、过滤后所得沉淀为氢氧化铁
C. 图中所示转化反应都不是氧化还原反应
D. 试剂X可以是氢氧化钠溶液,也可以是盐酸
【答案】A
【解析】
【详解】综合分析工艺流程图可知,试剂X只能是氢氧化钠溶液,Al2O3溶于氢氧化钠溶液得到NaAlO2溶液,Fe2O3与氢氧化钠溶液不反应,所以反应①、过滤后所得溶液乙为NaAlO2溶液,沉淀为Fe2O3;Y为CO2,向NaAlO2溶液中通入过量CO2的化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3;电解熔融Al2O3属于氧化还原反应,综上分析正确答案为A。
7.下列说法中正确的是 ( )
A. 1 L水中溶解了58.5gNaCl,该溶液的物质的量浓度为1 mol/L
B. 从1L2mol/L的H2SO4溶液中取出0.5L,该溶液的浓度为1mol/L
C. 配制500mL0.1 mol·L-1的CuSO4溶液,需8.0g 无水CuSO4
D. 中和100mL1mol/L的H2SO4溶液,需NaOH为4.0 g
【答案】C
【解析】
【详解】A,1L水为溶剂体积而不是溶液的体积,错误;
B,溶液的浓度与溶液的体积多少无关,错误;
C,500mL0.1 mol·L-1的CuSO4的物质的量为0.5mol,质量为0.5mol×160g/mol=8.0g,正确;
D,中和100mL1mol/L的H2SO4(0.1mol)溶液,需NaOH0.2mol,质量为8.0 g,错误;
故选C。
8.0.6mol·L-1Fe2(SO4)3和1.2mol·L-1CuSO4的混合溶液200mL,加入一定量铁粉充分反应后,测得溶液中Fe2+与Cu2+物质的量之比为2:1,则加入铁粉的物质的量为( )
A. 0.30mol B. 0.22mol C. 0.16mol D. 0.48mol
【答案】C
【解析】
【详解】溶液中铁离子和铜离子的物质的量分别都是0.24mol。由于铜离子的氧化性弱于铁离子的,所以首先是铁离子氧化单质铁,方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+,如果铁离子完全反应,则生成亚铁离子是0.36mol,此时溶液中Fe2+与Cu2+物质的量之比为3︰2,这说明溶液中单质铁也和铜离子反应,方程式为Fe+Cu2+=Fe2++Cu。设和铜离子反应的单质铁是x,则消耗铜离子是x,生成亚铁离子是x,所以有=2,解得x=0.04mol,所以加入的铁粉是0.12mol+0.04mol=0.16mol,答案选C。
9.向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液并进行如下操作,其中结论正确的是
选项
操作
现象
结论
A
滴加BaCl2溶液
生成白色沉淀
原溶液中有SO42—
B
滴加氯水和CCl4,振荡、静置
下层溶液显紫红色
原溶液中有I-
C
用洁净的铂丝蘸取溶液进行焰色反应
火焰呈黄色
原溶液中有Na+、无K+
D
滴加几滴稀NaOH溶液,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口
试纸不变蓝
原溶液中无NH4+
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.滴加BaCl2溶液有白色沉淀生成,原溶液中也可能含有CO32-、SO32-、Ag+等,故A错误;
B.滴加氯水和CCl4,下层溶液显紫红色说明产生了碘单质,氯水为强氧化性溶液,则溶液中存在强还原性的I-,氯气置换出了碘单质,故B正确;
C.用洁净的铂丝蘸取溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,说明原溶液中有Na+,但并不能说明溶液中无K+,因为检验K+需通过蓝色钴玻璃观察火焰,故C错误;
D.NH3极易溶于水,若溶液中含有少量的NH4+,滴加稀NaOH溶液不会放出NH3,检验NH4+的正确操作:向原溶液中滴加几滴浓NaOH溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,若试纸变蓝则证明存在NH4+,故D错误;
故答案为B。
10.对的表述不正确的是
A. 该物质能发生缩聚反应
B. 该物质的核磁共振氢谱上共有7个峰
C. 该物质遇FeCl3溶液显色,1mol该物质最多能与含1mol Br2的溴水发生取代反应
D. 1 mol该物质最多消耗Na、NaOH、NaHCO3的物质的量之比为2:2:1
【答案】B
【解析】
【详解】A.该物质含有羧基、酚羟基,因此能发生缩聚反应,A正确;
B.该物质分子中含有8种不同的H原子,因此其核磁共振氢谱上共有8个峰,B错误;
C.该物质含有酚羟基,遇FeCl3溶液显色,由于酚羟基是邻对位定位基,所以1mol该物质最多能与含1mol Br2的溴水发生取代反应,C正确;
D.羧基、酚羟基可以与金属钠反应;羧基、酚羟基可以与NaOH发生反应;NaHCO3只能与羧基发生反应。1 mol该物质最多消耗Na、NaOH、NaHCO3的物质的量之比为2:2:1,D正确。
答案选B。
11. 有一真空储气瓶,净重500g。在相同条件下,装满氧气后重508g,装满另一种气体X 时重511g,则X的相对分子质量为( )
A. 44 B. 48 C. 64 D. 71
【答案】A
【解析】
【详解】储气瓶净重500g.在相同条件,装满氧气后重508g,则氧气的质量为508g-500g=8g,装满某一种气体X时重511g,则X的质量为511g-500g=11g,在相同的条件下气体的体积相等,则由n=可知气体的物质的量相等,设X的相对分子质量为x,则有:=,x=44,故选A。
12.甲酸甲酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯组成的混合酯中,若氧元素的质量分数为30%,那么氢元素的质量分数为
A. 10% B. 15% C. 20% D. 无法确定
【答案】A
【解析】
【详解】三种酯均符合通式CnH2nO2,即C∶H=1∶2,若氧元素质量分数为30%,则C、H两元素的质量分数之和为70%,故H的质量分数为70%×=10%。
13.由两分子乙炔聚合得到CH2=CH—C≡CH ,继续和氯化氢发生加成反应得到CH2=CH—CCl=CH2,所得产物加成聚合后得到354gCH2CH=CClCH2,则所需乙炔质量为( )
A. 624g B. 416g C. 312g D. 208g
【答案】D
【解析】
【详解】链节CH2CH=CClCH2的分子量为88.5,则n==4mol,根据CH2=CH-C≡CH的结构可知,需要8mol乙炔分子,则所需乙炔的质量为8mol×26g/mol=208g,故选D。
14.能正确表示下列反应的离子方程式是( )
A. 醋酸钠的水解反应 +H3O+=CH3COOH+ H2O
B. 碳酸氢钙与过量的NaOH溶液反应Ca2++2+2=CaCO3↓+ 2H2O+
C. 苯酚钠溶液与二氧化碳反应 C6H5O—+ CO2+ H2O=C6H5OH+
D. 稀硝酸与过量的铁屑反应 3Fe+8H++2=3Fe3++2NO↑+4 H2O
【答案】B
【解析】
【详解】A错误,该反应是CH3COOH电离的逆反应,正确的离子方程式为:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-;
B正确;
C错误,CO2和苯酚钠溶液反应生成NaHCO3,正确的离子方程式为:C6H5O-+CO2+H2O=C6H5OH+HCO3-;
D错误,过量的Fe会继续和Fe3+反应生成Fe2+,且该反应的电荷不守恒,正确的离子方程式为:3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O;
故选B。
【点睛】CO2和苯酚钠溶液、次氯酸盐溶液反应均得到NaHCO3,产物与CO2的量无关。
15.甲、乙、丙、丁分别是Al2(SO4)3、FeSO4、NaOH、BaCl2四种物质中的一种,若将丁溶液滴入乙溶液中,发现有白色沉淀生成,继续滴加则沉淀消失,丁溶液滴入甲溶液时,无明显现象发生,据此可判断丙物质是( )
A. Al2(SO4)3 B. NaOH C. BaCl2 D. FeSO4
【答案】D
【解析】
【分析】
若将丁溶液滴入乙溶液中,发现有白色沉淀生成,继续滴加则沉淀消失,应为NaOH和Al2(SO4)3的反应,则丁为NaOH,乙为Al2(SO4)3,丁溶液滴入甲溶液中,无明显现象发生,只有BaCl2与NaOH不反应,则甲为BaCl2,丙为FeSO4,最后剩余的为丙物质。根据此分析进行解答。
【详解】丁溶液滴入乙溶液中,发现有白色沉淀生成,继续滴加则沉淀消失,应为NaOH和Al2(SO4)3的反应,Al2(SO4)3+6NaOH═2Al(OH)3↓+3Na2SO4、Al(OH)3+NaOH═NaAlO2+2H2O,现象为先生成白色沉淀,后沉淀溶解,丁溶液滴入甲溶液中,无明显现象发生,甲为BaCl2,丙为FeSO4,故答案选D。
16.下列有关NaHCO3和Na2CO3性质的比较中,正确的是 ( )
A. 热稳定性:Na2CO3
D. 等质量的NaHCO3和Na2CO3与足量稀盐酸反应产生CO2的量:Na2CO3
【解析】
A. NaHCO3受热易分解,热稳定性:Na2CO3>NaHCO3,故A错误;B. 常温时在水中的溶解度:Na2CO3>NaHCO3,故B错误;C. 等物质的量的NaHCO3和Na2CO3与足量稀盐酸反应,NaHCO3和Na2CO3放出的CO2一样多,故C错误;D. 等质量的NaHCO3和Na2CO3与足量稀盐酸反应产生CO2的量:Na2CO3
A. 物质的量之比为3︰2 B. 质量之比为3︰2
C. 摩尔质量之比为2︰3 D. 反应速率之比为2︰3
【答案】A
【解析】
【详解】由题意可知,酸过量,产生氢气体积相等,转移电子数相等,3mol镁和2mol铝转移电子数相等,所以物质量之比为3:2,A 正确,B 错误,摩尔质量之比为24:27,C 错误,镁比铝活泼,反应速率镁比铝快,D错误。故选A。
第Ⅱ卷 (非选择题 共49分)
18.市场销售的某种食用精制盐包装袋上有如下说明:
产品标准
GB5461
产品等级
一级
配 料
食盐、碘酸钾、抗结剂
碘含量(以I计)
20~50 mg/kg
(1)碘酸钾与碘化钾在酸性条件下发生如下反应,配平化学方程式(将化学计量数填于空白处)____KIO3+___KI+___H2SO4=___K2SO4+___I2+___H2O
(2)上述反应生成的I2可用四氯化碳检验。向碘的四氯化碳溶液中加入Na2SO3稀溶液,将I2还原,以回收四氯化碳。
①Na2SO3稀溶液与I2反应的离子方程式是__________________________________。
②某学生设计回收四氯化碳的操作步骤为:
a.将碘的四氯化碳溶液置于分液漏斗中;
b.加入适量Na2SO3稀溶液;
c.分离出下层液体。
以上设计中遗漏的操作是______________________。
(3)已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-。某学生测定食用精制盐的碘含量,其步骤为:
a. 准确称取12.7g食盐,加适量蒸馏水使其完全溶解;
b.用稀硫酸酸化所得溶液,加入足量KI溶液,使KIO3与KI反应完全;
c.以淀粉为指示剂,逐滴加入物质的量浓度为6.0×10-4mol·L-1的Na2S2O3溶液20.0mL,恰好反应完全。
①判断c中反应恰好完全依据的现象是______________________。
②根据以上实验和包装袋说明,所测精制盐的碘含量是_______mg/kg(以含w的代数式表示)。
【答案】 (1). 1 (2). 5 (3). 3 (4). 3 (5). 3 (6). 3 (7). I2+SO32-+H2O = 2I-+SO42 -+2H+ (8). 在步骤b后:将分液漏斗充分振荡后静置 (9). 溶液由蓝色恰好变为无色 (10). 20
【解析】
【分析】
(1)碘酸钾中的+5价碘与碘化钾中的-1价碘发生归中反应,根据电子守恒和质量守恒配平化学方程式;
(2)①Na2SO3中的硫是+4价,有还原性,和I2发生氧化还原反应;
②回收四氯化碳时,为使Na2SO3和碘充分反应,需要振荡分液漏斗;
(3)KIO3与KI反应生成碘,碘遇淀粉变蓝,当加入的Na2S2O3溶液恰好和生成的碘反应时,溶液蓝色褪去。根据KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O和I2+2S2O32-=2I-+S4O62-计算食用精制盐的碘含量。
【详解】(1)碘酸钾中+5价碘化合价降低为0价,碘化钾中-1价碘化合价升高为0价,所以KI的系数为5,KIO3的系数为1,再根据质量守恒配平其他物质的系数,配平的化学方程式为:KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O;
(2)①Na2SO3有还原性,与I2发生氧化还原反应,硫由+4价升高到+6价,碘由0价降低为-1价,离子方程式是I2+SO32-+H2O = 2I-+SO42 -+2H+;
②回收四氯化碳:将碘的四氯化碳溶液置于分液漏斗中;加入适量Na2SO3稀溶液;要使反应充分进行,需要振荡分液漏斗,然后充分静置;最后分离出下层液体。故以上设计中遗漏的操作是在步骤b后:将分液漏斗充分振荡后静置;
(3)KIO3与KI反应生成碘,碘遇淀粉变蓝,当加入的Na2S2O3溶液恰好和生成的碘反应时,溶液蓝色褪去。Na2S2O3的物质的量为6.0×10-4mol·L-1×0.0200L=1.2×10-5mol,根据反应I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,I2的物质的量6.0×10-6mol,根据KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O,12.7g食盐中KIO3的物质的量为2.0×10-6mol,所以12.7g食盐中碘的质量为2.0×10-6mol×127g/mol=2.0×127×10-6g。则1000g食盐中含碘=20mg/kg。
19.下图是中学常见物质间的转化关系。已知:
①A为淡黄色固体,B为导致“温室效应”的主要物质; ②E为常见金属,J为红褐色沉淀;
③G在实验室中常用于检验B的存在;④L是一种重要的工业原料,常用于制造炸药,浓溶液常呈黄色,储存在棕色瓶中。
回答下列问题:
(1)A的电子式____________________________________________________。
(2)反应①的化学方程式为__________,反应②的离子方程式为_________________,
(3)若参加反应的A的质量为39g,则消耗CO2的体积(标况下)为__________L。
(4)L的化学式__________,G的化学式__________________________。
【答案】 (1). (2). 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 (3). Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓ (4). 11.2 (5). HNO3 (6). Ca(OH)2
【解析】
【分析】
A为淡黄色固体,B为导致“温室效应”的主要物质,二者发生反应,则A为Na2O2,B为CO2,二者反应生成Na2CO3和O2,G在实验室中常用于检验CO2的存在,则G为Ca(OH)2,故C为O2,D为Na2CO3,金属E经过系列反应得到J为红褐色沉淀,则J为Fe(OH)3,E为Fe,F为Fe3O4,L是一种重要的工业原料,常用于制造炸药,浓溶液若保存不当常呈黄色,应是浓硝酸所具有的性质,则L为HNO3,K为Fe(NO3)3,H为NaOH,I为CaCO3;据以上分析解答。
【详解】(1)由上述分析可以知道,A为Na2O2 ,电子式为;
因此,本题正确答案是:;
(2)反应①的化学方程式为: 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;反应②的离子方程式为:Fe3++3OH-= Fe(OH)3↓;
因此,本题正确答案是: 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;Fe3++3OH-= Fe(OH)3↓;
(3)n(Na2O2)=39÷78=0.5mol,由2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2反应可知,则消耗CO2的体积(标况下)为0.5×22.4=11.2L;
因此,本题正确答案是: 11.2;
(4)结合以上分析可知,L的化学式HNO3,G的化学式为Ca(OH)2;
因此,本题正确答案是: HNO3;Ca(OH)2。
20.[2012·南通二调]碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂,在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下:
已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液pH见下表:
沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Al(OH)3
开始沉淀
2.3
7.5
3.4
完全沉淀
3.2
9.7
4.4
回答下列问题:
(1)加入少量NaHCO3的目的是调节pH,使溶液中的 沉淀,该工艺中“搅拌”的作用是 。
(2)在实际生产中,反应Ⅱ常同时通入O2以减少NaNO2的用量,O2与NaNO2在反应中均作 。若参与反应的O2有11.2L(标准状况),则相当于节约NaNO2的物质的量为 。
(3)碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)2+离子,可部分水解生成Fe2(OH)42+聚合离子。该水解反应的离子方程式为 。
(4)在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准,产品中不得含有Fe2+及NO3-。为检验所得产品中是否含有Fe2+,应使用的试剂为 。
A.氯水 B.KSCN溶液 C.NaOH溶液 D.酸性KMnO4溶液
【答案】 (1). Al3+ (2). 加快反应速率 (3). 氧化剂 (4). 2 mol (5). 2Fe(OH)2++2H2OFe2(OH)42++2H+ (6). D
【解析】
【分析】
根据物质的分离、提纯的方法和基本操作进行分析。
【详解】(1)过量的铁使Fe3+转化成Fe2+,这样通过调节pH在4.4~7.5,可以使Al3+全部沉淀,而Fe2+未沉淀。“搅拌”使得反应物增大接触面积,反应速率加快。本小题答案为:Al3+;加快反应速率。
(2)从反应Ⅱ知,NaNO2转化为NO,NaNO2作氧化剂,增加O2的量,以减少NaNO2,说明O2也作氧化剂。根据电子转移总数知,NaNO2中N的化合价变化1,而O2的化合价变化4,相当于通入1mol O2节约4mol的NaNO2。若参与反应的O2有11.2 L(标准状况),则O2物质的量为0.5mol,相当于节约NaNO2的物质的量为2 mol。本小题答案为:氧化剂;2mol。
(3)由Fe(OH)2+离子水解生成Fe2(OH)42-,由铁守恒可知,多出的OH-应由水提供。该水解反应的离子方程式为2Fe(OH)2++2H2OFe2(OH)42++2H+。本小题答案为:2Fe(OH)2++2H2OFe2(OH)42++2H+。
(4)要检验是否存在Fe2+,必须排除Fe3+的干扰,应利用Fe2+的还原性、能使高锰酸钾溶液褪色,故应选择酸性KMnO4溶液作试剂。本小题答案为:D。
21.已知:
①在稀碱溶液中,溴苯难发生水解
②
现有分子式为C10H10O2Br2的芳香族化合物X,其苯环上的一溴代物只有一种,其核磁共振氢谱图中有四个吸收峰,吸收峰的面积比为1:2:6:1,在一定条件下可发生下述一系列反应,其中C能发生银镜反应,E遇FeCl3溶液显色且能与浓溴水反应。
请回答下列问题:
(1)X中官能的名称是______________。
(2)F→H的反应类型是_________________。
(3)I的结构简式为___________________;
(4)E不具有的化学性质________(选填序号)
a.取代反应 b.消去反应
c.氧化反应 d.1molE最多能与2molNaHCO3反应
(5)写出下列反应的化学方程式:
①X与足量稀NaOH溶液共热的化学方程式:________________ ;
②F→G的化学方程式:____________________;
(6)同时符合下列条件的E的同分异构体共有_____ 种,其中一种的结构简式为________。
a.苯环上核磁共振氢谱有两种
b.不能发生水解反应
c.遇FeCl3溶液不显色
d.1molE最多能分别与1molNaOH和2molNa反应
【答案】 (1). 酯基、溴原子 (2). 消去反应 (3). (4). b、d (5). (6). (7). 4 (8). :、、、(任写一种)
【解析】
【分析】
分子式为C10H10O2Br2的芳香族化合物X,与NaOH水溶液加热发生反应产生的C含有羧基,产生的D能够与新制Cu(OH)2悬浊液在加热煮沸时发生反应,证明D中含有醛基,根据题意可知该物质是含有2个醇羟基的物质脱水产生,所以X中含有酯基及溴原子,两个溴原子连接在同一个碳原子上。其苯环上的一溴代物只有一种,说明苯环上只有一种位置的氢原子,其核磁共振氢谱图中有四个吸收峰,说明含有四种不同类型的氢原子,吸收峰的面积比为1:2:6:1,所以四类氢原子的个数之比为1:1:6:1,H原子总数是10个,在一定条件下可发生下述一系列反应,其中C还能发生银镜反应,说明C中还含有醛基,A能被氧化生成B,B能被氧化生成C,说明C中含有羧基,所以C是甲酸,B是甲醛,A是甲醇;E遇FeCl3溶液显色且能与浓溴水反应,说明苯环上含有酚羟基,且两个邻位有氢原子,所以X是,酯发生水解反应生成甲酸和酚钠,且酚钠中含有醛基,D是,E是,F是。
【详解】(1)根据上述推断可知X中含有酯基和溴原子;
(2)F是,生成H可以使溴水褪色,说明H中含有不饱和的碳碳双键,因此该反应属于消去反应,产生的H结构简式是。
(3)H含有碳碳双键,在一定条件下发生加聚反应形成高聚物I,I的结构简式为。
(4)E是,含有酚羟基,能和溴水反应发生取代反应,能和FeCl3 溶液发生显色反应;但是不能发生消去反应;由于含有一个羧基,羧酸的酸性比碳酸强,所以可以和1mol碳酸氢钠反应,故选b、d。
(5)① X与足量稀NaOH溶液共热的化学方程式是:;② F→G的化学方程式是:;
(6)E是,同时符合条件a.苯环上核磁共振氢谱有两种,说明只有两类氢原子;b.不能发生水解反应说明不含酯基;c.遇FeCl3溶液不显色说明不含酚羟基;d.1molE最多能分别与1molNaOH和2molNa反应说明含有一个醇羟基和一个羧基的E的同分异构体共有4 种,他们的结构分别是:、、、。
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