上海嘉定区2021年高考化学二模试卷及答案
展开这是一份上海嘉定区2021年高考化学二模试卷及答案,共17页。试卷主要包含了单选题,综合题等内容,欢迎下载使用。
高考化学二模试卷
一、单选题
1.2021年3月1日,东方航空公司与中国商飞公司在上海正式签署了C919购机合同。东航将成为全球首家运营C919大型客机的航空公司。大飞机 C919其主结构材料大量使用了铝锂合金,铝锂合金的优点是( )
A. 高强度、导热性 B. 低密度、高强度 C. 低密度、导电性 D. 导热性、导电性
2.常温下,溴单质不可能发生的反应类型是( )
A. 化合 B. 复分解 C. 加成 D. 取代
3.有共价键的离子化合物是( )
A. 氧化钠 B. 溴化氢 C. 氯化铵 D. 氯化镁
4.下列有机物命名错误的是( )
A. 2,3,3﹣三甲基丁烷 B. 2﹣甲基﹣3﹣乙基戊烷 C. 2﹣甲基丙烷 D. 3,3﹣二甲基戊烷
5.2019年8月《Green Chemistry》报道了我国学者发明的低压高效电催化还原 的新方法,其总反应为 。下列有关化学用语表示错误的是( )
A. 中子数为20的氯原子: B. 碳原子轨道表示式:
C. ( )的比例模型: D. 的电子式:
6.有关HF和HCl判断正确的是( )
A. 键长:HF>HCl B. 键能:HF>HCl
C. 稳定性:HCl>HF D. 共用电子对偏移程度:HCl>HF
7.对于铝和烧碱溶液的反应,下列说法错误的是( )
A. 铝是还原剂 B. 是氧化剂 C. 与 是氧化剂 D. 氢气是还原产物
8.下列各组物质发生反应,生成产物有硫的是( )
A. Na2S2O3溶液和HCl溶液 B. H2S气体在足量的O2中燃烧
C. 碳和浓硫酸反应 D. 铜和浓硫酸反应
9.下列实验用酸性 溶液不能达到预期目的的是( )
A. 鉴别 和 B. 检验硫酸铁溶液中是否有硫酸亚铁
C. 鉴别苯和对二甲苯 D. 检验 中含碳碳双键
10.采用循环操作可以提高原料的利用率,下列工业生产中,没有采用循环操作的是( )
A. 氯碱工业 B. 硫酸工业 C. 硝酸工业 D. 合成氨工业
11.下列化学反应的离子方程式正确的是( )
A. 用小苏打治疗胃酸过多:
B. 往碳酸钡中滴加稀盐酸:
C. 往氨水中滴加氯化铝:
D. 氢氧化钡溶液与稀硫酸反应:
12.关于下图甲乙两个装置,以下说法正确的是( )
A. 铜是阳极,铜片上有气泡逸出 B. 离子在铁的表面被还原
C. 金属的腐蚀速率由慢到快的顺序是: D. 一段时间后,两烧杯中溶液的 均增大
13.以下实验肯定不需要做恒重操作的是( )
A. 判断胆矾晶体结晶水是否全部加热除去
B. 在某种定量测定中,判断 与足量水是否反应完全
C. 加热硫酸铵和熟石灰混合物,判断氨气是否最大量逸出
D. 碳酸钠与盐酸反应时判断盐酸是否足量
14.下图表示反应 在某段时间 里的反应速率与反应过程的关系图,则C的百分含量最高的一段是( )
A. B. C. D.
15.X,Y,Z,W均为短周期元素,它们在周期表中相对位置如图所示.若Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,下列说法中正确的是( )
A. 只由这四种元素不能组成有机化合物 B. 最高价氧化物对应水化物的酸性W比Z弱
C. Z的单质与氢气反应较Y剧烈 D. X,Y形成的化合物都易溶于水
16.已知同一碳原子连有两个羟基不稳定: 。有机物 是选择性内吸传导性除草剂,俗称稗草烯,主要用于水稻田防除稗草。下列有关该有机物的说法错误的是( )
A. 能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B. 可用 与 在光照条件下通过取代反应获得较纯的该物质
C. 在烧碱溶液中充分水解,可生成羧酸钠
D. 在一定条件下可发生聚合反应
17.有关 和 的性质,以下叙述错误的是( )
A. 等质量的 和 与足量盐酸反应,在相同条件下 产生的 体积大
B. 同物质的量浓度的两种溶液, 溶液的 大于 溶液
C. 将石灰水加入 溶液中不产生沉淀,加入 溶液中产生白色沉淀
D. 等物质的量的两种盐与同浓度盐酸完全反应,所耗盐酸的体积 是 的两倍
18.在 的醋酸溶液中,下列关系式中正确的是( )
A. B. mol/L
C. D.
19.对室温下 的醋酸和盐酸两种溶液分别采取下列措施,有关叙述正确的是( )
A. 加水稀释至溶液体积为 ,醋酸溶液的 变为4
B. 温度都升高 后,两溶液的 不再相等
C. 加水稀释至溶液体积为 后,两种溶液中 都减小
D. 加足量的锌充分反应后,两溶液中产生的氢气体积可用如图表示
20.硫酸铁溶液水解可以得到一系列具有净水作用的碱式硫酸铁(xFe2O3•ySO3•zH2O),为测定某碱式硫酸铁的组成,取5.130g样品溶于足量盐酸中,然后加入过量的BaCl2溶液,经过滤、洗涤、干燥得白色固体5.825g,向上述滤液中加入过量的NaOH溶液,经过滤、洗涤、灼烧得到固体1.600g,该样品的化学式为( )
A. Fe2O3•2SO3•7H2O B. 4Fe2O3•10SO3•25H2O
C. 3Fe2O3•6SO3•20H2O D. 2Fe2O3•5SO3•17H2O
二、综合题
21.工业上用N2和H2合成NH3 “N2 + 3H2 ⇌2NH3+Q”(反应条件略)。请回答下列问题:
(1)在实际化工生产中,为提高NH3的产率,可以采取的措施有(写两个):________,________。
(2)氨气与酸反应得到铵盐,某(NH4)2SO4水溶液的pH=5,原因是溶液中存在平衡________(用离子方程式表示),该反应对水的电离平衡起到________作用(填“促进”“抑制”或“无影响”)。(NH4)2SO4溶液中的离子浓度由大到小的顺序为________。
(3)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对合成NH3反应的影响。实验结果如图所示:(图中T表示温度,n表示起始时H2物质的量)
①图像中T2和T1的关系是:T2________T1(填“ ”“ ”“ ”或“无法确定”)。
②在a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最大的是________(填字母)。
③若容器容积为2L,b点对应的n=0.15mol,测得平衡时H2、N2的转化率均为60%,则平衡时N2的物质的量浓度为________ mol/L。
22.四氟肼( )可作高能燃料的氧化剂,可用 与二氟胺( )反应制得,发生的反应是 。请回答有关问题:
(1)原子最外层电子排布式________; 原子核外不同运动状态的电子有________种; 的电子式________; 元素的非金属性比 强,用原子结构的知识说明理由:________。
(2)中 元素的化合价是________;反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________;若生成 ,电子转移数是________;检验反应后 是否过量操作方法是________。
(3)单质在高温下会与水蒸气反应生成一种黑色固体和一种易燃性气体,且每生成 该易燃气体放出 热量,请写出此反应的热化学方程式:________。
23.与 的氧化性相近,在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。
某兴趣小组通过如下装置(夹持装置略)对 制备、吸收、释放和应用进行了研究。
已知:装置 中的药品可以吸收氯气。回答下列问题:
(1)打开 的活塞, 中发生反应生成 ,请将化学方程式配平________
。
(2)吸收 气体的稳定剂Ⅰ和稳定剂Ⅱ,加酸后释放 的浓度随时间的变化如下图所示。
若将其用于水果保鲜,你认为效果较好的稳定剂是________,原因是________。
24.
(1)元素的检验是我们化学爱好者常遇到的一个问题,教材中离子常用的检验方法有:沉淀法、显色法、气体法等,请从上述方法中选择下列两种离子检验方法 :________ :________;
某化学课外学习小组试图验证乙醇中是否含有氧原子设计了几种方案:
利用乙醇的脱水生成烯或生成醚的性质,验证产物中是否有水生成,从而证明乙醇中含有氧原子。请你写出生成烯的化学反应方程式:________;有的同学认为,实际实验过程中有一个因素对确认生成水产生干扰,请你分析原因________。
(2)利用取代反应 ,验证产物中是否有水生成,从而证明乙醇中含有氧原子。该小组经过反复探究,确定使用如下一套装置进行实验。
装置中所装试剂:圆底烧瓶 中装入无水乙醇,并加入无水硫酸铜;干燥管 中装入碱石灰; 和 中都装入浓硫酸;锥形瓶 中所装的试剂是浓盐酸。
实验操作是:用水浴加热 ,将 中的浓硫酸缓缓滴入 中, 中就会有较多气泡冒出,几分钟后该实验即完成。请回答下列问题:
①仪器 的名称是________;
②干燥管 的作用是________。
(3)将浓硫酸缓缓滴入 中, 中就会有较多气泡冒出,能够产生该气体的理由是:________
(4)该实验完成时的现象是________。证明乙醇中含有氧原子的依据是________。
25.聚乙烯醇肉桂酸酯( )可用作光刻工艺中的抗腐蚀涂层,其合成路线如下:
已知: 请回答:
(1)的名称为________; 中含氧官能团的名称为________。 和 的结构简式分别为________、________; 的反应类型为________。
(2)的化学方程式为________。生成 的化学方程式为________。
(3)写出同时满足下列条件的 的同分异构体结构简式:________。
①属于芳香族化合物;②一个取代基;③能发生水解反应和银镜反应。
(4)已知:RCHO+R1CH2COOH +H2O
请设计由对二甲苯和乙酸为原料制备 的合成路线(无机试剂任选,合成路线可表示 )________。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 B
【解析】【解答】制造飞机材料要求密度低,强度高,铝和锂都是轻金属,所以制成的铝锂合金密度低,强度高,适合用作制造飞机的材料,与其导电和导热性无关。
故答案为:B
【分析】飞机外壳要求质量轻且强度大
2.【答案】 B
【解析】【解答】复分解反应为化合物与化合物之间的反应,故溴单质不行。故B符合题意
【分析】溴是单质,发生化学反应时化学价必然改变,而复分解反应化合价不变。
3.【答案】 C
【解析】【解答】A.氧化钠中只含有离子键,属于离子化合物,A不符合题意
B.溴化氢中中含有共价键,但属于共价化合物,B不符合题意
C.氯化铵中铵根和氯离子形成离子键,N和H形成共价键,属于离子化合物,C符合题意
D.氯化镁中只含有离子键,属于离子化合物,D不符合题意
故答案为:C
【分析】氧化钠、氯化铵、氯化镁均是离子化合物,但是氯化铵是含有共价键的离子化合物,溴化氢是共价化合物
4.【答案】 A
【解析】【解答】A.2,3,3﹣三甲基丁烷,支链标号系数和不是最小,正确的命名应为:2,2,3-三甲基丁烷,A选项符合题意;
B.2-甲基-3-乙基戊烷,3号碳上有1个乙基,2号碳上有1个甲基,主链有5个碳原子的戊烷,符合命名原则,B选项不符合题意;
C.2-甲基丙烷,主链有3个碳原子,2号碳上有一个甲基,符合命名原则,C选项不符合题意;
D.3,3-二甲基戊烷,主链有5个碳原子,3号碳上有2个甲基,符合命名原则,D选项不符合题意;
故答案为:A。
【分析】写出给出名称的有机物的结构式,看是否符合传统有机物的命名
5.【答案】 A
【解析】【解答】A.中子数为20的氯原子,其质量数是17+20=37,可表示为: ,A符合题意;
B. 碳原子的核外电子排布式为1s22s22p2 , 其轨道表示式: ,B不符合题意;
C. ( )是直线形结构,碳原子半径大于氧原子半径,其比例模型: ,C不符合题意;
D. 的电子式为: ,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.左下角是质子数,左上角是质量数
B.碳原子的核外电子数是6,根据能量最低原则即可写出核外电子能级排布
C.二氧化碳是一个碳原子分别与两个氧原子形成2个共用电子对形成的非极性线性分子,注意原子半径的大小
D.次氯酸根带负电荷且氯原子个氧原子通过共用电子对进行连接
6.【答案】B
【解析】【解答】解:A.原子半径越小,共价键的键长越短,原子半径:F<Cl,则键长:HF<HCl,故A错误; B.原子半径越小,共价键的键长越短,共价键键能越大,原子半径:F<Cl,则键能:HF>HCl,故B正确;
C.共价键键能越大,共价键越稳定,则稳定性:HCl<HF,故C错误;
D.元素的非金属性越强,其原子吸引电子能力越强,元素的非金属性:F>Cl,吸引电子能力:F>Cl,则共用电子对偏移程度:HCl<HF,故D错误.
故选B.
【分析】原子半径越小,共价键的键长越短,共价键键能越大,共价键越稳定,元素的非金属性越强,其原子吸引电子能力越强,据此分析.
7.【答案】 C
【解析】【解答】A.反应中铝元素化合价升高,失去电子,铝是还原剂,A不符合题意;
B.水中氢元素化合价降低,得到电子, 是氧化剂,B不符合题意;
C. 只是溶解氢氧化铝,不是氧化剂, 是氧化剂,C符合题意;
D.水中氢元素化合价降低,得到电子, 是氧化剂,所以氢气是还原产物,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】铝和氢氧化钠溶液反应的实质是铝和水反应生成氢氧化铝和氢气,然后氢氧化铝溶解在氢氧化钠溶液中,方程式依次为2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑、Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,据此解答。
8.【答案】 A
【解析】【解答】A、Na2S2O3溶液和 HCl 溶液反应,发生氧化还原反应生成二氧化硫、硫单质和氯化钠,生成产物有硫,故A符合题意;
B、H2S气体在足量的O2中燃烧生成二氧化硫和水,生成产物中无硫单质生成,故B不符合题意;
C、碳和浓硫酸加热反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,生成产物中无硫单质生成,故C不符合题意;
D、铜和浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,生成产物中无硫单质生成,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.硫代硫酸钠中的硫元素的化合价是+2价,在酸性条件下可以发生歧化反应,产物中有硫单质
B.硫化氢在氧气不足时产物是硫单质,但是充足的氧气中,产物不存在硫单质
C.根据氧化还原反应,反应得到的还原产物是二氧化硫,不是硫单质
D.根据氧化还原反应,反应得到的还原产物是二氧化硫,不是硫单质
9.【答案】 D
【解析】【解答】A.二氧化硫具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,可以鉴别 和 ,能达到预期目的,A不符合题意
B.亚铁离子具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,可以检验硫酸铁溶液中是否有硫酸亚铁,能达到预期目的,B不符合题意
C.二甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,可以鉴别苯和对二甲苯,能达到预期目的,C不符合题意
D.碳碳双键和醛基均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能检验 中含碳碳双键,不能达到预期目的,D符合题意
故答案为:D。
【分析】能使高锰酸钾褪色的物质是具有还原性的物质。或者苯环上含有甲基的物质,或者是含有双键和醛基或羟基的物质,二氧化硫、和硫酸亚铁具有还原性,而二甲苯含有甲基,D中物质含有双键和醛基均可以使高锰酸钾褪色,故A,B,C均可以鉴别,D不能鉴别
10.【答案】 A
【解析】【解答】A、氯碱工业生成氢气和氯气和氢氧化钠,没有进行循环操作,故A符合题意,
B、硫酸工业是硫铁矿煅烧生成二氧化硫,二氧化硫和氧气反应生成三氧化硫,三氧化硫和水反应生成硫酸,二氧化硫转化为三氧化硫是可逆反应,所以尾气中含有二氧化硫,可以进行循环操作,故B不符合题意
C、硝酸工业是氨气催化氧化成一氧化氮,一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,一氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,尾气中含有一氧化氮,采用循环操作提高原料的利用率,故C不符合题意
D、合成氨的反应是可逆反应,必须进行循环操作,故D不符合题意
【分析】合成硫酸以及硝酸以及氨工业均涉及到可逆反应,均可以循环操作,而氯碱工业不存在可逆反应
11.【答案】 A
【解析】【解答】A.小苏打治疗胃酸过多的离子方程式为: ,故A符合题意;
B.碳酸钡中滴加稀盐酸反应的离子方程式: ,故B不符合题意;
C.往氨水中滴加氯化铝: ,故C不符合题意;
D.氢氧化钡溶液与稀硫酸反应: ,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A,小苏打的主要成分为碳酸氢钠,胃酸的主要成分为HCl,可以发生反应
B.碳酸钡为难溶物,不能拆成离子形式
C.氢氧化铝能溶于强碱,但不溶于氨水等弱碱,且氨水不能拆成离子形式
D.氢氧根离子和氢离子的数目不对,1mol氢氧化钡电离出2mol氢氧根离子,1mol硫酸电离出2mol氢离子
12.【答案】 D
【解析】【解答】A.甲图中,氢离子在铜电极发生还原反应,被还原成氢气,为原电池的负极,而不是阳极,故A不符合题意
B.由乙图可知,石墨电极为阳极,发生氧化反应,所以 离子应在石墨的表面被还原,而不是在铁电极表面,故B不符合题意
C.甲乙量装置分别原电池和电解池,甲装置中Cu为正极被保护,Zn为负极被腐蚀;乙装置中Fe为阴极被保护,所以金属腐蚀最快的为Zn,故C不符合题意
D.原电池中氢离子被还原为氢气,电解池中电解NaCl生成NaOH,所以两烧杯中红pH均增大,故D符合题意
故答案为:D
【分析】甲是硫酸做电解质的原电池,锌做的是负极,锌失去电子变为锌离子,铜做正极,氢离子得到电子变为氢气,乙是电解池,阳极是氯离子失去电子变为氯气,阴极是氢离子得到电子变为氢气,通过对比,锌的腐蚀速率最快,而铜不会腐蚀,铁不会腐蚀,甲中的氢离子不断的消耗,pH变大,而乙中的氢离子被放电,因此pH变大
13.【答案】 D
【解析】【解答】A.通过两次称重之差不大于0.0003g来判断胆矾晶体中的结晶水是否全部失去,故A不符合题意;
B.Na2O2与足量水反应生成氢氧化钠和氧气,在某种定量测定中,通过两次称重之差不大于0.0003g来判断Na2O2与足量水是否完全反应,故B不符合题意;
C.加热硫酸铵和熟石灰混合物,通过计算并两次称重之差不大于0.0003g来判断判断氨气是否最大量逸出,故C不符合题意;
D.碳酸钠中滴加盐酸反应生成二氧化碳气体,直到不再产生气泡,证明盐酸已过量,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】ABC均需要进行恒重实验,都需要进行沉重来确定反应是否进行的完全,而D中只需要通过观察气泡是否产生进行判断反应的完全与否
14.【答案】 A
【解析】【解答】由图可知,开始时平衡正向移动,t1→t2达到平衡,且t2→t3平衡逆向移动时t3→t4达到平衡,t4→t5时平衡不移动,则C的百分含量最高的一段是t1→t2。
故答案为:A。
【分析】正反应速率大于逆反应速率速率时,平衡正向移动,导致C的百分含量增大,以此来解答。
15.【答案】 A
【解析】【解答】解:X、Y、Z、W均为短周期元素,Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,则Y原子有2个电子层,所以Y为氧元素,根据X、Y、Z、W在周期表中相对位置可知,X为氮元素,Z为硫元素,W为氯元素.
A、X为氮元素,Y为氧元素,Z为硫元素,W为氯元素,有机物一定含有碳元素,只由这四种元素不能组成有机化合物,故A正确;
B、同周期从左到右元素的非金属性增强,则非金属性W>Z,非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,所以W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强,故B错误;
C、同主族元素从上到下非金属性减弱,则非金属性Y>Z,非金属性越强,单质与氢气反应越剧烈,所以Y的单质与氢气反应较Z剧烈,故C错误;
D、X与Y形成的化合物NO不溶于水,故D错误.
故选A.
【分析】X、Y、Z、W均为短周期元素,Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,则Y原子有2个电子层,所以Y为氧元素,根据X、Y、Z、W在周期表中相对位置可知,X为氮元素,Z为硫元素,W为氯元素.结合元素性质的递变规律分析解答.
16.【答案】 B
【解析】【解答】A.含有碳碳双键,所以能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,故A不符合题意;
B.与Cl2在光照条件下发生取代反应时,甲基和亚甲基上的H原子能被氯原子取代,所以得不到纯净的该物质,故B符合题意;
C.结合已知信息可知该物质发生水解反应生成羧酸,能和氢氧根离子反应生成羧酸盐,故C不符合题意;
D.含有碳碳双键,可以发生加聚反应,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】该有机物中含有苯环、碳碳双键和氯原子,具有苯、烯烃和氯代烃的性质,能发生加成反应、取代反应、氧化反应、加聚反应、水解反应、消去反应等,据此分析解答。
17.【答案】 C
【解析】【解答】A.碳酸氢钠的摩尔质量为84g/mol,碳酸钠的摩尔质量为106g/mol,所以等质量的 和 , 的物质的量大于 的物质的量,则等质量的 和 与足量盐酸反应,在相同条件下 产生的 体积大,故A不符合题意
B.在水溶液中的水解程度 大于 ,则同物质的量浓度的两种溶液, 溶液的 大于 溶液,故B不符合题意
C.石灰水既能与 溶液反应产生白色沉淀,又能与 反应产生白色沉淀,故C符合题意
D.等物质的量的 与 分别与等物质的量的盐酸反应消耗盐酸的物质的量前者为后者的两倍,则等物质的量的两种盐与同浓度盐酸完全反应,所耗盐酸的体积 是 的两倍,故D不符合题意
故答案为:C。
【分析】A.写出方程式进行计算
B.碳酸钠的水解程度大于碳酸氢钠的水解程度
C.加入碳酸氢钠溶液将钙离子全部沉淀完全,再接碳酸钠溶液不再产生沉淀
D.根据方程式进行计算
18.【答案】 B
【解析】【解答】A.由于还存在水的电离平衡,所以溶液中 ,A不符合题意;
B.根据物料守恒可知溶液中 mol/L,B符合题意;
C.根据电荷守恒可知 ,C不符合题意;
D.根据电荷守恒可知 ,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】醋酸溶液中存在平衡:CH3COOH CH3COO-+H+、H2O H++OH- , 据此解答,
19.【答案】 B
【解析】【解答】A.对于酸,加水稀释后,溶液的酸性均要减弱,两溶液的pH均增大,稀释至1000ml,溶液的浓度变为原来十分之一,加水促进醋酸电离,氢离子的物质的量变大,故pH变化小于1个单位,则醋酸溶液的pH<4,A不符合题意;
B.盐酸是强酸,完全电离,醋酸是弱酸,部分电离,升高温度,醋酸的电离程度增大,所以酸性会增强,pH会减小,则两溶液的pH不再相等,B符合题意;
C.对于酸,加水稀释后,溶液的酸性均要减弱,两溶液的pH均增大,则两溶液中 都增大,C不符合题意;
D.盐酸是强酸,完全电离,醋酸是弱酸,部分电离,相同温度下,相同pH值的盐酸和醋酸溶液,醋酸浓度大,相同体积的两种溶液,加足量的锌充分反应后,醋酸产生的氢气比盐酸多,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.醋酸是弱酸,稀释时会发生电离,变化小于1,因此是小于4
B.电离是吸热,加热促进电离,醋酸的氢离子浓度变大,因此pH变化的小
C.加水稀释时,酸性减弱,根据水的离子积计算得出氢氧根离子的大小
D.醋酸产生的气体多余盐酸产生的气体
20.【答案】 D
【解析】【解答】取5.130g碱式硫酸铁(xFe2O3•ySO3•zH2O),溶于足量盐酸中,则所得的溶液中含Fe3+和SO42﹣ . 加入过量的BaCl2溶液,经过滤、洗涤、干燥得白色固体5.825g即BaSO4 , 其物质的量n==0.025mol,根据S原子的守恒即可知碱式硫酸铁(xFe2O3•ySO3•zH2O)中“SO3”的物质的量为0.025mol,质量m=nM=0.025mol×80g/mol=2.00g;
上述滤液中还含有Fe3+ , 加入过量的NaOH溶液,即得Fe(OH)3沉淀,经过滤、洗涤、灼烧得到固体1.600g即为Fe2O3 , 由于转化过程中铁元素的守恒,故碱式硫酸铁(xFe2O3•ySO3•zH2O)中“Fe2O3”的质量即为1.600g,其物质的量n==0.01mol.
而碱式硫酸铁(xFe2O3•ySO3•zH2O)的质量共为5.130g,则可知其含有的“H2O”的质量m=5.13g﹣2.00g﹣1.600g=1.53g,物质的量n==0.085mol.
故该样品中x:y:Z=0.01mol:0.025mol:0.085mol=2:5:17,故选D.
【分析】取5.130g样品溶于足量盐酸中,然后加入过量的BaCl2溶液,经过滤、洗涤、干燥得白色固体5.825gBaSO4 , 根据质量求出其物质的量,然后根据S原子的守恒即可求向得碱式硫酸铁(xFe2O3•ySO3•zH2O)中“SO3”的物质的量和质量;上述滤液中加入过量的NaOH溶液,经过滤、洗涤、灼烧得到固体1.600g即为Fe2O3 , 根据转化过程中铁元素的守恒可知,碱式硫酸铁(xFe2O3•ySO3•zH2O)中“Fe2O3”的质量和物质的量,然后再根据碱式硫酸铁(xFe2O3•ySO3•zH2O)的质量共为5.130g,则可知其含有的“H2O”的质量和物质的量,从而即可求得该样品的化学式.
二、综合题
21.【答案】 (1)增加氮气的投入量;将生成的氨气降温液化及时移出
(2)NH +H2O⇌NH3•H2O+H+;促进;c(NH )>c(SO )>c(H+)>c(OH-)
(3)<;c;0.01
【解析】【解答】(1) 工业上的合成氨的反应是气体物质的量减小的放热反应,在实际化工生产中,为提高NH3的产率,可以采取的措施有:增加氮气的投入量;将生成的氨气降温液化及时移出,故答案为:增加氮气的投入量;将生成的氨气降温液化及时移出;
(2)NH 水解导致硫酸铵溶液显酸性,水解的方程式为NH +H2O⇌NH3•H2O+H+;盐类的水解促进水的电离;水解后(NH4)2SO4水溶液的pH=5,溶液中的离子浓度由大到小的顺序为c(NH )>c(SO )>c(H+)>c(OH-),故答案为:NH +H2O⇌NH3•H2O+H+;促进;c(NH )>c(SO )>c(H+)>c(OH-);
(3)①合成氨的反应为放热反应,温度升高,化学平衡向着吸热方向移动,从T1到T2反应体系中氨气的百分数增加,故T1>T2 , 故答案为:<;
②b点代表平衡状态,c点表示又加入了氢气,平衡向右移动,氮气的转化率增大,因此反应物N2的转化率最大的是c,故答案为:c;
③当氮气和氢气的物质的量之比为1∶3时达平衡状态时氨的百分含量最大,平衡点时产物的产率最大,根据图示,当起始氢气的物质的量为0.15mol时氨的含量最大,故起始加入N2的物质的量为0.05mol,测得平衡时H2、N2的转化率均为60%,则平衡时氮气的浓度是 =0.01mol/L,故答案为:0.01。
【分析】要提高NH3的产率,需要使平衡正向移动,据此分析解答;NH 水解导致硫酸铵溶液显酸性,据此分析解答;合成氨的反应为放热反应,温度升高,化学平衡向着吸热方向移动,当氮气和氢气的物质的量之比为1∶3时达平衡状态时氨的百分含量最大,判断起始加入N2的物质的量,结合H2、N2的转化率均为60%分析解答。
22.【答案】 (1)2s22p5;7;;F元素与N元素电子层数相同,F元素的核电荷数比N元素多,吸引电子能力强,因此F元素的非金属性比N强
(2)+1价;1:1;0.2NA;取反应后的混合液少许,滴入几滴KSCN溶液,若溶液变红色说明有Fe3+过量,反之则不过量
(3)3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g) ΔH=-150.72kJ/mol
【解析】【解答】(1) 的原子序数是9,原子最外层电子排布式为2s22p5;原子核外没有两个运动状态完全相同的电子,有几个电子就有几种运动状态,所以N原子核外不同运动状态的电子有7种; 分子中含有三键,电子式为 ;由于F元素与N元素电子层数相同,F元素的核电荷数比N元素多,吸引电子能力强,因此F元素的非金属性比N强;。
(2) 中H是+1价,F是-1价,则根据化合价代数和为0可知 元素的化合价是+1价;反应 中铁元素化合价降低,氮元素化合价升高,铁离子是氧化剂, 是还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1;氮元素化合价从+1价升高到+2价,因此若生成 ,电子转移数是0.2NA;检验反应后 是否过量的试剂是KSCN溶液,其操作方法是取反应后的混合液少许,滴入几滴KSCN溶液,若溶液变红色说明有Fe3+过量,反之则不过量。
(3) 单质在高温下会与水蒸气反应生成一种黑色固体和一种易燃性气体,即四氧化三铁和氢气,且每生成 氢气放出 热量,则生成4mol氢气放出热量是37.68kJ×4=150.72kJ,此反应的热化学方程式为3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g) ΔH=-150.72kJ/mol。
【分析】(1)氟原子的最外层电子数是9个,价层电子数是7,即可写出电子排布,N原子核外电子由7个电子,由7种运动状态,氮气是含有三个共价键,氟原子的核电荷数比氮原子多,对电子吸引力强
(2)根据常见的元素化合价计算出氮元素的化合价,标出元素的化合价即可判断氧化剂与还原剂以及电子的转移数目,常用硫氰化钾溶液检验铁离子
(3)根据反应物和产物书写方程式,标出状态,再根据1mol气体燃烧的热量计算焓变即可
23.【答案】 (1)2;4;2;1;2;2
(2)稳定剂Ⅱ;稳定剂Ⅱ可以缓慢释放 ,能较长时间维持保鲜所需要的浓度。
【解析】【解答】(1)打开 的活塞, 中发生反应生成 ,NaClO3中+5价的Cl得到一个电子变为+4价的Cl,HCl中的-1价的Cl失去一个电子变为0价的Cl,根据得失电子相等的原则,进行配平:
(2)根据图示知,稳定剂Ⅱ可以缓慢释放 ,能较长时间维持保鲜所需要的浓度,所以稳定剂Ⅱ比较好,答案为稳定剂Ⅱ,能较长时间维持保鲜所需要的浓度
【分析】(1)标出元素化合价结合氧化还原反应即可配平方程式
(2)据图所示,根据二氧化氯的释放速度以及保存时间即可判断
24.【答案】 (1)沉淀法;气体法;CH3CH2OH CH2=CH2↑+H2O;因为浓H2SO4有强氧化性,在加热条件下,浓H2SO4与乙醇可能发生氧化还原反应,生成的水中的氧可能来自硫酸
(2)分液漏斗;防止空气中的水蒸气进入A中干扰实验,并吸收HCl避免污染环境
(3)浓H2SO4溶于水放出大量的热,HCl具有挥发性,使HCl逸出
(4)无水CuSO4逐渐变蓝色;无水CuSO4变蓝证明了反应中有水生成,HCl中不含氧,水中的氧元素只能由乙醇提供
【解析】【解答】教材中离子常用的检验方法有沉淀法、显色法、气体法等,由 与Ba2+发生反应生成难溶于水难溶于酸的BaSO4沉淀,即Ba2++ =BaSO4↓,则检验 用沉淀法;由 与OH-在加热条件下发生反应产生NH3 , NH3能使湿润的紫色石蕊试纸变蓝色,即 +OH- NH3↑+H2O,则检验 用气体法;答案为沉淀法,气体法。
(1)乙醇在浓H2SO4作催化剂和吸水剂的条件下,加热到170℃时发生分子内脱水生成乙烯,其化学方程式为CH3CH2OH CH2=CH2↑+H2O,因为浓H2SO4有强氧化性,在加热条件下,浓H2SO4与乙醇可能发生氧化还原反应,生成的水中的氧可能来自硫酸;答案为CH3CH2OH CH2=CH2↑+H2O,因为浓H2SO4有强氧化性,在加热条件下,浓H2SO4与乙醇可能发生氧化还原反应,生成的水中的氧可能来自硫酸。
(2)①根据题中装置图可知,仪器 的名称是分液漏斗;答案为分液漏斗。
②干燥管 的作用是防止空气中的水蒸气进入A中干扰实验,并吸收HCl避免污染环境;答案为防止空气中的水蒸气进入A中干扰实验,并吸收HCl避免污染环境。
(3)将浓硫酸缓缓滴入 中,由于浓H2SO4溶于水放出大量的热,HCl具有挥发性,使HCl逸出;答案为浓H2SO4溶于水放出大量的热,HCl具有挥发性,使HCl逸出。
(4)装置A发生反应为 ,实验现象为无水CuSO4逐渐变蓝色;证明乙醇中含有氧原子的依据是无水CuSO4变蓝证明了反应中有水生成,HCl中不含氧,水中的氧元素只能由乙醇提供;答案为无水CuSO4逐渐变蓝色;无水CuSO4变蓝证明了反应中有水生成,HCl中不含氧,水中的氧元素只能由乙醇提供。
【分析】根据题中图示可知,装置A是CH3CH2OH与HCl发生取代反应装置,仪器B是避免空气中水蒸气进入A和吸收多余的HCl;装置C干燥HCl;装置E产生HCl气体装置;据此解答。
25.【答案】 (1)聚氯乙烯;酯基;;;消去反应
(2)+nNaOH +nNaCl;n + +nH2O
(3)、
(4)
【解析】【解答】(1) C为 ,C的名称为聚氯乙烯;M中含氧官能团的名称为酯基;根据分析,A和E的结构简式分别为 , ;F中醇羟基发生消去反应生成G中碳碳双键,所以 的反应类型为消去反应
(2)C为 ,C发生水解反应生成D, 的化学方程式为 +nNaOH +nNaCl;H的结构简式为 ,D和H发生酯化反应生成M,生成M的化学方程式为n + +nH2O;
(3)F为 ,F的同分异构体符合以下条件:①属于芳香族化合物,说明有苯环;②一个取代基;③能发生水解反应和银镜反应,根据氧原子的个数可知,存在HCOO-,符合条件的同分异构体为 、 ;
(4) 由对二甲苯和乙酸为原料制备 ,根据题给信息知, 可由 和乙酸发生信息中的反应得到, 可由 发生氧化反应得到, 可由 发生水解反应得到, 可由对二甲苯和氯气发生取代反应得到,其合成路线为 。
【分析】A与HCl发生加成反应生成B,B、C中含有氯原子,则C发生水解反应生成D,根据D的结构简式可知,C为 ,B为CH2=CHCl,A为 ;根据M的结构简式知,D、H发生酯化反应生成M,根据D和M的结构简式可知,H的结构简式为 ,G发生氧化反应然后酸化生成H,则G的结构简式为 ,F发生消去反应生成G,E发生信息中的加成反应生成F,则E、F的结构简式为 、 ;
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