第1单元 基本概念
1.(2013·北京市海淀区期末)用NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是
A.46 g乙醇中含有的化学键数为7 NA
B.1 mol氯气和足量NaOH溶液反应转移电子数为2 NA
C.1 mol OH- 和1 mol -OH(羟基)中含有的质子数均为 9 NA
D.10 L 0.1 mol·L-1 的Na2CO3溶液中,Na+、CO32- 总数为3 NA
答案:C
解析:乙醇的结构式为:,故每分子乙醇含8条共价键,46 g乙醇为1mol,含有化学键8mol,化学键数为8 NA A项错误;根据Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O可知,反应中Cl2发生自身氧化还原反应,一个氯原子向另一个氯原子转移一个电子,故1molCl2参加反应,转移电子数为NA,B项错误;OH-和—OH的差异是电子数不同,而氢、氧的原子序数分别为1、8,故一个OH-和—OH的质子数都是9,1 mol OH- 和1 mol -OH(羟基)的质子数均为 9 NA,C项正确;CO32-是弱酸根离子能水解,故10 L 0.1 mol·L-1 的Na2CO3溶液中,Na+、CO32- 总数小于3 NA,D项错误。
2.(2013·广东省潮州市期末)NA为阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是
A.22.4L NH3中含氮原子数为 NA
B.1 mol Na2O2与水完全反应时转移的电子数为NA
C.1 L 0.1mol·L-1碳酸钠溶液的阴离子总数等于0.1 NA
D.1 mol O2和2 mol SO2在密闭容器中充分反应后的分子数等于2NA
答案:B
解析:A项未指明NH3所处的温度和压强,不一定是标准状况,不正确;Na2O2与水反应:
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,该反应中的氧化剂和还原剂都是Na2O2,1molNa2O2反应后转移电子数为NA,B项正确;CO32-水解:CO32-+H2O≒HCO3-+OH-,阴离子的种类和数量均增加,C项错误;SO2与氧气反应为可逆反应,不能进行彻底, D项错误。
3.(2013·湖南省五市十校联合检测)用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的
是
A.标准状况下,22.4L己烷中共价键数目为19NA
B.由CO2和O2组成的混合物中共有NA个分子,其中的氧原子数为2NA
C.常温常压下的33.6L氯气与27g铝充分反应,转移电子数为3NA
D.1L浓度为1mol·L-1的Na2CO3溶液中含有NA个CO32-
答案:B
解析:根据己烷结构式可知,一个分子中含有19个共价键,但标准状况下己烷是液体,不适合标准状况下气体摩尔体积,其物质的量不是1mol,A项错误;一个CO2分子和一个O2分子均含有两个氧原子,NA个混合物分子中的氧原子数为2NA,B项正确;根据3Cl2+2Al=2AlCl3可知,1mol铝与1。5mol完全反应转移的电子数为3NA,常温常压下33.6L氯气的物质的量小于1.5mol,故27g铝不能完全反应,转移电子数小于3NA,C项错误;1L浓度为1mol·L-1的溶液中n(Na2CO3)=1mol,因CO32-发生水解,故N(CO32-)〈 NA,D项错误。
4. (2013·河北省唐山市期末) NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.等质量的N2和CO所含分子数均为NA
B.在标准状况下,22.4 L CH4与18 g H2O所含的电子数均为10NA
C.一定温度下,l L l mol·L-1的CH3COONa溶液含NA个CH3COO—离子
D.1 mol SO2与足量O2在一定条件下反应生成SO3,共转移2NA个电子
答案:B
解析:N2和CO2的摩尔质量相等,等质量的N2和CO所含分子数相等,但不一定是NA,A项错误;标准状况下22.4LCH4和18gH2O的物质的量都是1mol,且CH4和H2O都是10e-分子,B项正确;l L l mol·L-1的CH3COONa溶液CH3COONa的物质的量是1mol,因CH3COO-能够发生水解,故溶液中CH3COO-离子数小于NA,C项错误;,2SO2+O22SO3,SO2与O2反应为可逆反应,不能完全反应,故1 mol SO2与足量O2反应转移电子数小于2NA,D项错误。
5.(2013·山东省潍坊市期末)NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下,22.4L任意比的氢气与氧气的混合气体中的分子总数为2NA
B.标准状况下,22.4L水中含有NA个O—H键
C.足量铜与1L18mol·L-1浓硫酸反应可以生成SO2分子总数为9NA
D.100mL0.1mol·L-1HNO3溶液中含有0.01NA个NO3-
答案:D
解析:标准状况下,22.4L任意比的氢气与氧气的混合气体n=1mol,分子总数均为NA,因H2、O2均为双原子分子,故原子总数2NA,A项错误;根据H2O可知,1mol水中含有2molO—H,标准状况下水是液态,22.4L水体积不是1mol,B项错误;1L18mol·L-1浓硫酸n=18 mol,根据Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2 ↑ + 2H2O
可知,18 mol浓硫酸与铜反应时,生成SO2分子总数为9NA,随着反应的进行,当硫酸浓度变稀反应终止,故反应中转移的电子数小于9NA ,C项错误; HNO3为强酸完全电离,100mL0.1mol·L-1HNO3 的物质的量为n=0.01mol,故N(NO3-)=0.01mol,D项正确。
6.(2013·重庆市九校联合诊断)阿伏加德罗常数为NA,下列说法中正确的是
A.62 g Na2O溶于水后所得溶液中含有的O2-数为NA
B.在含Al3+总数为NA的AlCl3溶液中,Cl—总数大于3NA
C.常温常压下,16g甲基(—13CH3)所含的中子数为10NA
D.0.5molCu和足量浓硝酸反应可以生成22.4LNO2
答案:B
解析:Na2O溶于水发生反应:Na2O+H2O=2NaOH,故溶液中不存在O2-,A项错误;Al3+在溶液中发生水解,故含Al3+总数为NA的AlCl3的物质的量大于1mol,则溶液中Cl-总数大于3NA,B项正确;—13CH3所含中子数是7,16g—13CH3的物质的量是1mol,故含有的中子数为7NA,C项错误;根据Cu+4HNO3(浓) = Cu(NO3)2+2NO2↑ +2H2O可知,0.5molCu和足量浓硝酸反应生成1molNO2,NO2不能确定是否为标准状况,NO2气体体积不一定是22.4L,D项错误。
7.(2013·扬州市期末检测)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法一定正确的是
A.9.2 g C7H8和C3H8O3的混合物中所含氢原子总数为0.8 NA
B.标准状况下,11.2 L C2H5OH中所含的分子数为0.5 NA
C.将含0.1 mol FeCl3的溶液滴加到沸水中完全水解可生成0.1 NA个Fe(OH)3胶粒
D.0.1 mol Na2O2参加反应转移的电子数目是0.2 NA
答案:A
解析:C7H8和C3H8O3的摩尔质量都是92g·mol-1,且每个分子中都含8个氢原子,故9.2g二者的混合物含氢原子总数都是0.8 NA,A项正确;标准状况下乙醇是液体,不适应气体摩尔体积,B项错误;Fe(OH)3胶体是由若干个粒子聚集体,C项错误;当Na2O2只做氧化剂时,0.1molNa2O2转移0.2NA电子,当Na2O2与水、CO2反应时,转移电子数0.1NA,D项错误。
8.(2013·河南省周口市期末)36.5gHCl溶解在1L水中(水的密度近似为1g/ml),所得溶液的密度为ρg/ml,质量分数为ω,物质的量浓度为c mol/L,NA表示阿伏加德罗常数,则下列叙述中正确的是
A.所得溶液的物质的量浓度为1mol/L B.所得溶液中含有NA个HCl分子
C.36.5gHCl气体占有的体积为22.4L D.所得溶液的质量分数:ω=36.5c/(1000ρ)
答案:D
解析:溶剂的体积是1L,溶解后溶液体积不是1L,A项错误;HCl溶于水完全电离,不存在HCl分子,B
项错误;C项未指明HCl气体所处的温度和压强,不一定是标准状况,错误。
9.(2013·河南南阳市期末)某混合溶液中所含离子的种类及其物质的量浓度(不考虑离子的水解)如下表所示:
所含离子
SO42-
M
Mg2+
Fe2+
物质的量浓度/mol·L-1
c
3
3
2
则下列有关说法不正确的是 ( )
A.若M是NO3-,则c为3.5
B.欲使Fe2+的浓度减小,可以加入氯水
C.若加入足量烧碱溶液充分搅拌,放置较长时后,所得沉淀中含有两种成分,则M可能是Al3+
D.若加入BaCl2溶液能产生两种沉淀,且沉淀可部分溶于稀盐酸,则M可能是CO32-
答案:D
解析:若M是NO3-,根据电荷守恒3×2+2×2=3×1+2c (SO42-), c (SO42-)=3.5mol·L-1,A项正确;加入氯水,Fe2+会被氧化为Fe3+,故B项正确;若M是Al3+,加入足量烧碱充分搅拌,则Al3+转化为AlO2-,长时间放置后沉淀是Mg(OH)2、Fe(OH)3,C项正确;CO32-与Mg2+、Fe2+均不能大量共存,故M不可能是CO32-,D项错误。
10.(2013·广东省茂名市一模)下列反应与酸性氧化物的通性无关的是
A.实验室用碱石灰吸收 B.与水反应制备氧气
C.与水反应制备 D.与澄清石灰水作用
答案:B
解析:A、D项利用了酸性氧化物能够与碱(或碱性氧化物)反应特点,正确;C项利用了酸性氧化物与水反应可以生成对应的酸,正确;B项发生的是氧化还原反应,不是酸性氧化物的通性,不正确。
11.(2013·广东省佛山市一模)下列说法正确的是
A.工业上冶炼铝常用焦炭还原氧化铝
B.CO2、 N02或SO2都会导致酸雨的形成
C.光导纤维、聚乙烯、油脂都是高分子化合物
D.可通过加水吸收后再用半透膜渗析的方法分离PM2.5微粒与可溶性吸附物
答案:D
解析:工业上铝的冶炼是通过电解熔融的氧化铝制取铝,A项错误;正常雨水的pH是5.6,因为雨水中溶解CO2,而酸雨是由于氮的氧化物N0x和硫的氧化物SO2溶解在雨水中导致的,故CO2不是导致酸雨的成分;,B项错误油脂和光导纤维都不是高分子化合物,C项错误。
12,(2013·湖南省五市十校第一次联合检测)在物质分类中,前者包括后者的是
A.氧化物、化合物 B.溶液、 分散系
C.溶液、 胶体 D.化合物、电解质
答案:D
解析:A项化合物分为酸、碱、盐、氧化物,后者包括前者,A项错误;分散系根据分散质粒子大小,分为浊液、溶液和胶体,B、C项错误;化合物根据溶于水或熔化状态下是否导电,可分为电解质和非电解质,D项正确。
13.(2013·山东省威海市期末)下列说法正确的是
A.酸性氧化物一定不能和酸反应
B.化学反应一定伴随着能量的变化
C.由同种元素组成的物质一定是纯净物
D.pH相同的两种酸溶液,水的离子积常数一定相等
答案:B
解析:SiO2是酸性氧化物,但是能够与氢氟酸反应,A项错误;像O2、O3等同素异形体组成的混合物中只含有一种元素,C项错误;PH相同的两种酸溶液,如果处于相同温度,水的离子积就是相同的,水的离子积只与温度有关,D项错误。
14. (2013·河南省周口市期末)近年来高铁酸钾(K2FeO4)已经被广泛应用在水处理方面,高铁酸钾的氧化性超过高锰酸钾,是一种集氧化、吸附、凝聚、杀菌于一体的新型高效多功能水处理剂,干燥的高铁酸钾在198℃以下是稳定的,受热易分解。高铁酸钾在水处理过程中涉及到的变化过程有
① 蛋白质的变性 ② 蛋白质的盐析 ③ 胶体聚沉
④ 盐类水解 ⑤ 焰色反应 ⑥ 氧化还原反应
A.①②③④ B.①③④⑥ C.②③④⑤ D.②③⑤⑥
答案:B
解析:高铁酸钾具有强氧化性,能够使蛋白质变性,①、⑥正确;高铁酸钾还原得到的
Fe3+能够水解,产生胶状的Fe(OH)3,具有吸附性,能够吸附水中的悬浮颗粒聚沉形成沉淀,③、④正确。
15.(2013·山东省威海市期末) 金属铈(稀土元素)性质活泼。铈常见的化合价为+3和+4,氧化性:Ce4+>Fe3+>I2。下列说法正确的是
A.铈溶于氢碘酸的化学方程式可表示为:Ce + 4HI == CeI4 + 2H2↑
B.用Ce(SO4)2溶液滴定硫酸亚铁溶液,其离子方程式为:Ce4+ + Fe2+ = Ce3+ + Fe3+
C.在一定条件下,电解熔融状态的CeO2制Ce,在阳极获得铈
D.四种铈的核素Ce、Ce、Ce、Ce,它们互称为同素异形体
答案:B
解析:由于Ce4+氧化性强于I2,铈与氢碘酸反应的化学方程式为:2Ce+6HI=2CeI3+3H2↑,A项错误;CeO2中铈的化合价为+4价,CeO2→Ce发生还原反应,为阴极反应,C项错误;Ce、Ce、Ce、Ce是铈的四种核素,互为同位素,D项错误。
16.(2013·北京市西城区期末)下列说法不正确的是
A.金属单质与盐溶液的反应都是置换反应
B.4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3属于化合反应
C.SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4属于氧化还原反应
D.AgNO3+HCl=AgCl↓+ HNO3该反应不能说明盐酸酸性比硝酸强
答案:A
解析:不一定,如铁与氯化铁反应是化合反应,铜与氯化铁溶液的反应方程式为:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2,不属于置换反应,A项错误。
17.(2013·湖南省五市十校第一次联合检测)下列有关化学用语表示正确的是
A.乙酸的结构简式: C2H4O2 B.F- 的结构示意图:
C.中子13数为20 的氯原子:2017Cl D.NH3 的电子式:
X
Y
Z
W
答案:B
解析:C2H4O2是乙酸的分子式,其结构式为:,A项错误;中子数为20 的氯原子:3717Cl,17代表质子数,37代表质量数,C项错误;NH3的电子式为:,D项错误。
18.(2013·山东省济南市调研)下列说法中,正确的是
A.16O2与18O2互为同位素 B.16O与18O的中子数和核外电子排布都不同
C.37Cl-的结构示意图: D.l、l的化学性质几乎完全相同
答案:A
解析:A项同位素是指同种元素的不同原子(或核素),而二者是不同的单质,故错误;B项16O与18O是氧元素的不同核素,二者的中子数(或质量数)不同,但是核外电子排布相同,错误;C项氯元素的核电荷数是17,错误;D项组成HCl的氯原子不同,但是其分子内的化学键都是H—Cl键,故化学性质相同,正确。
19.(2013·江苏省扬州市检测试题)下列化学用语正确的是
A.乙烯的比例模型: B.HClO的结构式为:H—Cl—O
C.H2O2的电子式: D.乙醇的分子式:CH3CH2OH
答案:A
解析:根据原子达到稳定结构成键规律可知HClO的结构式为H—O—Cl,B项错误;H2O2是共价化合物,是通过共用电子对形成共价键,氢氧原子间形成的是共价键,没有得失电子,C项错误;乙醇的分子式为C2H6O,CH3CH2OH是乙醇的结构简式,D项错误。
20. (2013·陕西省宝鸡市第一次质检)下列化学符号正确的是
A.二氧化硅的结构式O=Si=O B.聚乙烯的结构简式
C.过氧化钠的电子式 D.羟基的电子式
答案:D
解析:二氧化硅中硅原子通过四条硅氧键形成正四面体结构,每个氧原子与两个硅原子结合,二氧化硅为空间立体的物质结构,A项错误;聚乙烯中无碳碳双键,B项错误;过氧化钠为离子化合物,其电子式为: ,C项错误。
21.(2013·合肥市第一次检测)下列离子方程式书写正确的是
A.铜屑中加入足量氯化铁溶液:Fe3++ Cu= Fe2++ Cu2+
B.大理石中加入足量浓盐酸:
C.硫酸溶液中加入足量氢氧化钡溶液:
D.碳酸氢铵溶液中加入足量氢氧化钠溶液:
答案:B
解析:A项电荷不守恒,正确的离子方程式为:2Fe3++ Cu= 2Fe2++ Cu2+ ;C项拆分不正确,硫酸电离出2个H+和1个SO42-,-正确的离子方程式为:Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O;D项NH4+也能能够发生反应,正确的离子方程式为:NH4++HCO3-+2OH-=
NH3·H2O+CO32-。
22.(2013·福州市期末质量检查)下列对应化学反应的离子方程式正确的是( )
A.用氯化铁溶液和沸水反应制取氢氧化铁胶体Fe3+ +3H2O(沸水) Fe(OH)3↓ +3H+
B.氯气溶于水Cl2 +H2O 2H+ +CI- +
C.用惰性电极电解CuSO4溶液2Cu2+ +2H2O 4H+ +O2 ↑+2Cu
D.用食醋除去水瓶中的水垢(主要成分为碳酸钙)CaCO3+ 2H+ Ca2++ CO2↑+H2O
答案:C
解析:A项Fe(OH)3胶体中,Fe(OH)3是以胶粒的形式存在,不形成沉淀,错误;B项HClO为弱酸,不能拆为H+和ClO-;D项醋酸是弱酸,不能拆。
23.(2013·贵州省四校期末联考) 下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是
A.硫化钠的水解反应:S2—+2H2O H2S+2OH-
B.硫酸亚铁溶液中滴加酸化的双氧水:2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O
C.碳酸氢钙溶液中加入足量烧碱溶液:HCO3-+OH-=CO32-+H2O
D.玻璃试剂瓶被烧碱溶液腐蚀:SiO2+2Na++2OH-=Na2SiO3↓+H2O
答案:B
解析:A项S2-是多元弱酸根离子,水解分步进行,以第一步水解为主,S2—+H2O HS-+OH-,因此A项错误;C项正确的离子方程式为:Ca2++2HCO3-+2OH-=CaCO3↓CO32-+2H2O;D项Na2SiO3是 易溶易电离的物质,不能写成化学式。
24.(2013·海淀区届期末)下列相关反应的离子方程式书写正确的是
A.氢氧化铁溶于氢碘酸:Fe(OH)3+3H+ = Fe3++3H2O
B.硫酸铜溶液显酸性:Cu2+ + 2H2O == Cu(OH)2↓+ 2H+
C.向碳酸氢铵溶液中加过量石灰水并加热:NH4++OH- = NH3↑+H2O
D.用酸化的高锰酸钾溶液氧化双氧水:2MnO4-+6H++5H2O2 = 2Mn2++5O2↑+8H2O
答案:D
解析:Fe3+的氧化性能够将I-氧化为I2:2Fe(OH)3+6H+ +2I-=2Fe2++I2+6H2O,A项错误;B项Cu2+水解微弱,不能形成Cu(OH)2沉淀;C项HCO3-也参与反应,正确的离子方程式为:
NH4++HCO3-+2OH- =CO32-+NH3↑+H2O
25.(2013·广东省潮州市期末)下列无色溶液中的离子能大量共存的是
A.K+、Na+、MnO4-、SO42- B.H+、K+、NO3-、SO32-
C.Na+、Ba2+、Cl-、Br- D.Fe3+、NH4+、SCN-、HCO3-
答案:C
解析:含MnO4-离子的溶液是紫红色的,A项错误;NO3-在酸性条件下能形成硝酸,具有强氧化性,能够氧化SO32-为SO42-,B项错误;Fe3+与SCN-溶液形成难电离的Fe(SCN)3,Fe3+与HCO3-水解相互促进,不能大量共存:Fe3++3HCO3-=Fe(OH)3↓+3CO2↑,D项错误。
26.(2013·甘肃省河西五市联合考试)下列各组离子一定能大量共存的是( )
A.含有大量Fe3+的溶液中:NH4+、Na+、I-、SCN-
B.在强碱溶液中:Na+、K+、AlO2-、CO32-
C.由水电离的c(H+)=1×10-13mol·L-1的溶液中:NH4+、Al3+、SO42-、NO3-
D.在pH=1的溶液中:K+、Fe2+、Cl-、NO3-
答案:B
解析:A项Fe3+与I-因氧化还原反应2Fe3+ +2I-=2Fe2++I2不能大量共存,Fe3+与SCN-因络合不能大量共存;C项溶液的pH可能是1或13,溶液pH为13时,NH4+、Al3+不能大量共存;D项酸性条件下NO3-具有强氧化性,与Fe2+不能大量共存。
27.(2013·广东省茂名市第一次模拟)下列各组离子在溶液中能够大量共存的是
A. B.
C. D.
答案:C
28.(2013·福建省龙岩市质检)下列离子或分子组中,能大量共存且满足相应要求的是
选项
离子
要求
A
K+、[Al(OH)4]-、Cl-、NO3-
c(K+)B
Fe3+、NO3—、I-、H+
滴入KSCN溶液立即变血红色
C
NH4+、Al3+、SO42-、CH3COOH
滴加NaOH溶液立刻有气体产生
D
Na+、Al3+、Cl-、SO42-
逐滴滴加烧碱溶液先有沉淀产生,后沉淀消失
答案:D
解析:根据电荷守恒c(K+)+c(H+)= c(Cl-) + c(OH-)+c[Al(OH)4]- +c(NO3-),,若c(K+)c(OH-),溶液呈酸性,[Al(OH)4]-不能大量共存,A项错误;I-与Fe3+、H+和NO3-不能大量共存,B项错误;C项离子能够大量共存,但是加NaOH时,NaOH优先与CH3COOH反应,不能立刻产生气体,错误;D项离子能够大量共存,逐滴滴加烧碱先生成Al(OH)3沉淀,Al(OH)3能够溶液与烧碱中,正确。
29.(2013·湖南省五市十校第一次联合检测)下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
①常温下,c(H+)/c(OH—)=1×10-12的溶液:K+、AlO2-、CO32-、Na+
②加入苯酚显紫色的溶液:K+、NH4+、Cl-、I-
③使酚酞变红的溶液:Fe3+、Al3+、NO3-、SO42-
④使pH试纸变蓝的溶液中:NH4+、Na+、SO42-、Cl-
⑤无色溶液中:K+、Al3+、NO3-、HCO3-
A.②③ B.①③ C.① D.①④⑤
答案:C
解析:①结合水的离子积常数可推知,溶液中的c(H+)=10-13mol·L-1,溶液为碱性,离子能够大量共存,正确;②苯酚显紫色的溶液中含有Fe3+,会发生反应2Fe3+ +2I-=2Fe2++I2,则I-不能大量存在,不正确;③能使酚酞变红色的溶液为碱性溶液,则Fe3+、Al3+不能大量存在,不正确;④使pH试纸变蓝的溶液呈碱性,而NH4+水解溶液显酸性,不正确;⑤Al3+与HCO3-双水解不能大量共存,不正确。
30.(2013·浙江温州市第一次适应测试)某溶液X仅含下表离子中的5种(不考虑水的电离与离子水解),且各种离子的物质的量均为0.1mol
某同学向溶液X中加入足量的盐酸,有气体生成,且反应溶液中阴离子的种类没有变化。下列说法正确的是
A.溶液X中可能含有HCO—3或CO2—3
B.溶液X中一定不存在Al3+、Ba2+,可能存在K+
C.向反应后的溶液中滴加KSCN溶液,无明显现象
D.向溶液X中加入足量的NaOH溶液,充分反应后过滤将沉淀,洗涤,干燥、灼烧至恒重,能得到固体质量为12g
答案:D
解析:加盐酸后溶液中的阴离子种类没有变化,故OH-、HCO3-、CO32-一定不存在,Cl-
一定存在;因反应能够产生气体,则为NO3-与Fe2+的氧化还原反应:3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O;则阴离子中SO42-必然存在,Ba2+不能大量存在,因各离子的物质的量都是0.1mol,根据电荷守恒,Mg2+一定存在,而K+、Al3+、Fe3+一定不存在。综上所述,A、B、C全部错误。向该溶液中加入足量的NaOH溶液,充分反应后过滤将沉淀,洗涤,干燥、灼烧至恒重,所得固体的成分为0.05molFe2O3(质量为8g)0.1mol的MgO(质量为4g),D项正确。
31.(2013·北京市朝阳区期末)在下列溶液中,能大量共存的一组离子是
A. pH=1的溶液中:NH4+ 、 Fe2+ 、SO42-、Cl-
B. 通入过量SO2气体的溶液中:Fe3+、NO3-、Ba2+、H+
C. c(Al3+)=0.1 mol/L的溶液中 :Na+、K+、AlO2-、SO42-
D.由水电离出的c(H+)=1×10-13 mol/L 的溶液中:Na+、HCO3-、Cl-、Br-
答案:A
解析:B项NO3-在酸性条件下具有强氧化性及Fe3+均能够氧化SO2为SO42-,进而生成BaSO4沉淀;C项Al3+与AlO2-不能大量共存;D项溶液的pH可能是1或13,HCO3-在该两种情况下均不能大量共存。
32.(2013·东城区统一练习)甲、乙两溶液中,分别含有大量的Cu2+、K+、H+、Cl-、
CO、OH-6种离子中的3种,已知甲溶液呈蓝色,则乙溶液中大量存在的离子是
A.Cu2+、H+、Cl- B.K+、OH-、CO C.K+、H+、Cl- D.CO、OH-、Cl-
答案:B
解析:由于甲溶液呈蓝色,故含Cu2+,因CO32-、OH-与Cu2+不能大量共存,CO32-、OH-存在于乙溶液中;根据电荷守恒,Cl-必然存在于甲溶液中;H+与CO32-、OH-不能大量共存,故H+在甲溶液中,则K+在乙溶液中。综上所述甲溶液中含有Cu2+、H+、Cl-,乙溶液中含有K+、CO32-、OH-。
33.(2013·江苏省南通市期末)常温下,下列各组离子在FeSO4溶液中一定能大量共存的是
A.Mg2+、Ba2+、OH- B.Na+、NH4+、Cl- C.H+、K+、NO3- D.H+、Al3+、CH3COO-
答案:B
解析:A项OH-与Mg2+不能共存,Ba2+与SO42-不能大量共存;C项NO3-在酸性条件下能够氧化Fe2+为Fe3+;D项
34.(2013·安徽省省级示范高中名校联考 )
答案:A
解析:使甲基橙呈红色的溶液显酸性,离子均能共存,A正确;由水电离出c(H+)=1×10-11 mol·L-1,溶液可能呈酸性也可能呈碱性,Mg2+在碱性条件下不能共存,B错误;NO3-、H+和Fe2+在溶液中发生氧化还原反应,C错误;酸性溶液与Fe反应生成H2,溶液中H+与CO32-不能共存,D错误。
35.(2013·海淀区期末)下列过程中不涉及氧化还原反应的是
A.由植物油制备人造黄油
B.用氯化铁溶液腐蚀印刷线路板
C.用牺牲阳极的阴极保护法防止金属被腐蚀
D.在蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液,析出白色固体
答案:D
解析:植物油制备人造黄油为碳碳双键的加氢反应,属于油脂的还原反应,A项不符合题意;氯化铁溶液腐蚀电路板反应为:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2,B项不符合题意;牺牲阳极的阴极保护法是利用活泼金属做负极,发生氧化反应,C项不符合题意;蛋白质中加入饱和硫酸铵溶液析出白色沉淀,是蛋白质的溶解度降低产生的盐析现象,D项正确。
36. (2013·河南省周口市期末)已知Cu+在酸性条件下能发生下列反应:Cu+Cu+Cu2+(未配平)。NH4CuS03与足量的lOmol·L-1硫酸溶液混合微热,产生下列现象: ①有红色金属生成;②有刺激性气味气体产生;③溶液呈蓝色。据此判断下列说法一定合理的是
A.该反应显示硫酸具有酸性 B.NH4CuS03中铜元素全部被氧化
C.刺激性气味的气体是氨气 D.反应中硫酸作氧化剂
答案:A
解析:NH4CuS03中铜元素化合价为+1价,结合题给信息可知与硫酸混合发生反应离子方
程式为:2Cu++2SO32-+4H+=Cu+Cu2++2SO2↑+2H2O,则该反应中只体现硫酸的酸性,A项正确, D项错误;反应中部分铜被氧化,B项错误;酸性条件下不能生成NH3,C项错误。
37.(2013·合肥市第一次检测)在反应中,说法正确的是
A.Cu2O在反应中被氧化 B.Cu2S在反应中既是氧化剂又是还原剂
C.Cu既是氧化产物又是还原产物 D.若反应中转移12mol电子,则生成6molCu
答案: B
解析:Cu2O中铜的化合价是+1价,反应中Cu2O→Cu,反应还原反应,A项错误;Cu2S中铜、硫的化合价分别为+1、-2价,反应中Cu2S→Cu+SO2,故Cu2S既是氧化剂、又是还原剂,Cu只是还原产物,B正确、C错误;反应中铜的化合价都是从+1降为0价,故反应中转移12mol电子,生成12molCu。
38.(2013·福州市期末质量检查)一定条件下氨气和氧化铜可以发生如下反应:
对此反应的分析合理的是( )
A.该反应属置换反应
B.CuO是氧化剂
C.反应体现了金属铜的还原性
D.每生成 就伴随着1mol电子转移
答案:B
解析:该反应的反应物中无单质,不是置换反应,A项错误;反应中NH3→N2,氮元素化合价升高,被氧化,做还原剂,每生成3molH2O,同时生成1molN2,转移电子6mol,D项错误;CuO→Cu,铜元素化合价降低,CuO为氧化剂,Cu为还原产物,B对、C错。
39.(2013·湖南省五市十校第一次联合检测)三氟化氮(NF3)是微电子工业中优良的等离子刻蚀气体,它在潮湿的环境中能发生反应:3NF3+5H2O===2NO+HNO3+9HF。下列有关说法正确的是
A.NF3是氧化剂,H2O是还原剂
B.还原剂与氧化剂的物质的量之比为2∶1
C.若生成0.2molHNO3,则转移0.2mol电子
D.NF3在潮湿的空气中泄漏会产生红棕色气体
答案:D
解析:NF3、NO、HNO3中氮的化合价分别为+3、+2、+5价,其他元素的化合价没变,氧化剂和还原剂都是NF3,其中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1,A、B项错误;反应中生成HNO3,化合价升高2,故生成0.2molHNO3,则转移0.4mol电子,C项错误;NF3在潮湿的环境中即发生该反应,产物之一是NO,NO遇空气中的氧气生成红棕色的NO2,D项正确。
40.(2013·海淀区期末)下列说法正确的是
A.右图可表示水分解过程中的能量变化
B.若2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H= -221.0 kJ/mol,则碳的燃烧热为110.5 kJ/mol
C.需要加热的反应一定是吸热反应,常温下能发生的反应一定是放热反应
D.已知:Ⅰ:对于反应:H2(g)+Cl2(s)=2HCl (g) △H= - a kJ/mol,
Ⅱ:
且a、b、c均大于零,则断开1 mol H-Cl键所需的能量为(- a-b-c)kJ
答案:A
解析:由碳生成一氧化碳气体的反应是碳的不完全燃烧,故B项错误;可燃物的燃烧均为放热反应,而大多数燃烧都需要加热才能进行,而Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应,但是常温下就能够进行,C项错误;由反应热与化学键的关系可知,拆开1molH—Cl所需的能量为:(b+c-a)/2kJ
41.(2013·合肥市第一次检测)已知Zn(s)+ H2SO4(aq)= ZnSO4(aq)+ H2(g) ΔH<0;则下列叙述不正确的是
A.该反应的ΔH值与反应物用量无关
B.该反应的化学能可以转化为电能
C.反应物的总能量高于生成物的总能量
D.该反应中反应物的化学键断裂放出能量,生成物化学键形成吸收能量
答案:D
解析:△H只与方程式的计量系数有关,A项正确;该反应是自发进行的氧化还原反应(有电子转移),且为放热反应,故该反应的能量可以转化为电能,B项正确;该反应是放热反应,故反应物的总能量高于生成物的总能量,C正确;断裂化学键吸收能量,形成化学键放出能量,D项错误。
42.(2013·湖南省五市十校第一次联合检测)100g碳粉燃烧所得气体中,CO占2/3、CO2占1/3体积,且C(s)+1/2O2(g)=CO(g) △H=—110.35kJ/mol,CO(g)+1/2O2(g) =CO2(g) △H=—282.57kJ/mol, 与这些碳完全燃烧相比损失的热量是
A、784.92kJ B、2489.44 kJ C、1569.83kJ D、3274.3 kJ
答案:C
解析:100g碳粉的物质的量:100g/12g·mol-1=25/3mol,则少放出的热量为:25/3mol×2/3×282.57kJ/mol=1569.83kJ。
43.(2013·福建省福州市期末检查)下列伴随的能量变化中,属于反应热的是( )
A.形成1molH—Cl键放出的能量 B.石墨转变成金刚石吸收的能量
C.Na变成Na+吸收的能量 D.水蒸气变成液态水放出的能量
答案:B
解析:A项形成H—Cl键,没有化学键的断裂不是化学变化,错误;Na变成Na+为放热过程,C项错误;水蒸气变成液态水属于物理变化,D项错误。石墨和金刚石互为同素异形体,二者之间的转化属于化学变化,B项正确。
44.(2013·福建省龙岩市质检)反应A+B→C分两步进行:①A+B→X,②X→C,反应过程中能量变化如图所示,E1表示反应A+B→X的活化能。下列有关叙述正确的是
A.E2表示反应X→C的活化能
B.反应A+B→C的△H<0
C.X是反应A+B→C的催化剂
D.加入催化剂可改变反应A+B→C的焓变
答案:B
解析:X→C的活化能应该是从X至最高点的能量差,A项错误;从图可知,A+B的总能量比C的能量高,故A+B→C的反应是放热反应,B项正确;从转化关系可知,X是A和B生成C的中间产物,C项错误;焓变是反应物、生成物的总能量差值,与是否加入催化剂无关。故D项错误。
45.(2013·山东省威海市期末) 下列关于各图的叙述中,正确的是
A.图甲表示1mol H2 (g)完全燃烧生成水蒸气吸收241.8 kJ热量
B.图甲表示2 mol H2(g)所具有的能量比2 molH2O(g)所具有的能量多483.6 kJ
C.图乙表示常温下稀释HA、HB两种酸的稀溶液时,溶液pH随加水量的变化,则同温、同浓度的NaA溶液的pH小于NaB溶液的pH
D.图乙中起始时HA的物质的量浓度大于HB
答案:C
解析:氢气燃烧为放热反应,A项错误;图甲说明反应为放热反应,2molH2(g)和1molO2(g)的总能量比2 molH2O(g)所具有的能量多483.6 kJ,B项错误;从图乙可知,起始pH相同,而pH相同的两种酸溶液稀释相同的倍数,强酸的pH变化幅度大,则酸性HA>HB,起始浓度HB大于HA,故NaA的水解能力比NaB弱,故NaA溶液的pH较小,C项正确、D错误。
46. (2013·河南省周口市期末)已知:与反应生成1mol正盐的;强酸、强碱反应的中和热。则1mol 在水中电离的等于
A. B. C. D.
答案:B
解析:2NH3·H2O (aq) +2H+ (aq) =2NH4+ (aq) +2H2O(l) ①
H+ (aq) +OH- (aq) =H2O(l) ②
根据盖斯定律①/2-②得:NH3·H2O(aq)≒2NH4+ (aq)+ OH- (aq) △H=+45.2kJ/mol。
47.(2013·贵州省四校期末联考)甲、乙、丙、丁四种物质均为下列离子组成的可溶性化合物,组成这四种物质的离子(离子不能重复组合)有:
阳离子
Ag+、Mg2+、Al3+、Ba2+
阴离子
Cl-、SO42-、NO3-、OH-
现进行以下实验,
①将乙的溶液分别加到足量甲、丁两溶液中时均产生稳定的白色沉淀;
②将少量丙溶液滴入丁溶液时产生白色沉淀,当丙过量时沉淀完全溶解;
③甲、丙两溶液混合时产生的白色沉淀,经分析其中含有两种成份。据此回答下列问题:
(1)写出电解质的化学式:甲 乙 。
(2)丙的阴离子的电子式是 ,丁的阳离子的结构示意图是 ;
(3)写出相应离子方程式:
①甲溶液与丙溶液混合: 。
②乙溶液与丁溶液混合: 。
答案:(1)(4分)化学式:甲 MgSO4 乙 AgNO3 (2)
(3)① :Mg2++ SO42-+ Ba2++ 2OH- == Mg(OH)2↓+BaSO4↓ ②Ag++Cl-= AgCl↓
解析:Ag+不能与Cl-、SO42-、OH-不能大量共存,故四种物质中一定有AgNO3;OH-与Ag+、Mg2+、Al3+不能大量共存,则四种物质中一定有Ba(OH)2。
由②可知白色沉淀能够溶解于过量的丁溶液,则丁是AlCl3,丙是Ba(OH)2。由此可知四种物质中还有MgSO4。
根据信息③可知,甲应该是MgSO4,会产生BaSO4和Mg(OH)2两种沉淀。
利用信息①验证上述推测是正确的。
48. (2013·河南省周口市期末)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Na+、Al3+、Mg2+、Ba2+、Fe3+和五种阴离子Cl-、OH-、NO3-、CO32-、X中的一种。
(1)某同学通过分析比较,认为无需检验就可判断其中必有的两种物质是
和 (填化学式)。
(2)①为了确定X,现将(1)中的两种物质记为A和B,当C与B的溶液混合时,产生红褐色沉淀和无色无味气体;当C与A的溶液混合时产生混合物沉淀,向该沉淀中滴入稀盐酸,沉淀部分溶解,最后留有白色沉淀不再溶解。则: ①X为 (填序号)。
A.SO32- B.SO42- C.CH3COO- D.SiO32-
②A中的化学键类型为 。
答案:(1)Na2CO3 和 Ba(OH)2 (2)① B ② 离子键和共价键
解析:(1)根据离子能否大量共存原则可知,CO32-与Al3+、Mg2+、Ba2+、Fe3+均不能大量共存,故必存在Na2CO3;OH-又不能与Al3+、Mg2+、Fe3+大量共存,则Ba(OH)2必然存在。
(2)①从C与B能产生红褐色沉淀和无色无味气体可知,B是Na2CO3,C含有Fe3+,A为Ba(OH)2;Ba(OH)2与C产生的沉淀中有Fe(OH)3,加盐酸后沉淀部分溶解的是Fe(OH)3。SO32-、SiO32-、CHCOO-与Fe3+不能共存;SO42-能够与Fe3+共存,且可与Ba2+形成沉淀,故选B。
②Ba(OH)2中Ba2+与OH-之间存在离子键,OH-中存在O—H共价键。
49.(2013·安徽师大附中、安庆一中期末考试)欧盟原定于2012年1月1日起征收航空碳排税以应对冰川融化和全球变暖,研究碳及其化合物的综合利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。请运用相关知识研究碳及其化合物的性质。
(1)近年来,我国储氢纳米碳管研究取得重大进展,用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒(杂质),这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯,其反应的化学方程式为:
C+ K2Cr2O7+ — CO2↑+ K2SO4 + Cr2(SO4)3+ H2O
①完成并配平上述化学方程式。
②在上述方程式上标出该反应电子转移的方向与数目。
(2)高温时,用CO还原MgSO4可制备高纯MgO。
①750℃时,测得气体中含等物质的量SO2和SO3,此时反应的化学方程式是 。
②由MgO可制成“镁-次氯酸盐”燃料电池,其装置示意图如图1,该电池反应的离子方程式为 。
图1 图2 图3
(3)二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向,将CO2转化为甲醇的热化学方程式为:CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g) △H
①该反应的平衡常数表达式为K= 。
②取五份等体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1∶3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如图2所示,则上述CO2转化为甲醇反应的ΔH (填“>” “<”或“=”)0。
③在两种不同条件下发生反应,测得CH3OH的物质的量随时间变化如图3所示,曲线I、II对应的平衡常数大小关系为KⅠ KII(填“>” “<”或“=”)。
答案:(1)①3 2 8 H2SO4 3 2 2 8 ②
(2)①2MgSO4 + CO = 2MgO + SO2 + CO2 + SO3
②Mg + ClO- + H2O = Cl- + Mg(OH)2
(3)① ②< ③>
解析:(1)①反应中C→CO2,化合价升高4,K2Cr2O7→Cr2(SO4)3,化合价降低6价,根据电子守恒、质量守恒定律即可配平反应方程式。
②
(2)①CO作还原剂,反应中CO→CO2,化合价升高2价,MgSO4→SO2,化合价降低2,据此即可配平化学方程式。
②从图1中的图示可知,放电时Mg→Mg(OH)2,化合价升高2;ClO-+H2O→Cl-+OH-,化合价降低2,可配平反应方程式。
(3)①平衡常数为生成物浓度幂之积与反应物幂浓度之积的比:
②从图2的最高点(平衡点)之后看,随着反应的进行,升高温度,平衡逆向移动,故正反应为放热反应,△H<0。
③从图3看,I中生成甲醇的物质的量大于II,说明I条件下有利于平衡正向移动,平衡常数增大。
第2单元 基本理论
1.(2013·甘肃省河西五市第一次联合考试)人民网报道:巴勒斯坦已故领导人阿拉法
特遗物检出超过正常标准的放射性.下列有关叙述正确的是( )
A.Po的相对原子质量为210 B.与互为同素异形体
C.Po位于第6周期Ⅵ A族 D.原子核内的中子数为84
答案:C
解析:Po有多种核素,210只是这种核素的质量数,A项错误;
与是Po的不同核素,二者互为同位素,B项错误;第六周期的稀有气体原子序数是86,故Po应为第6周期Ⅵ A族元素,C项正确;原子核内的中子数为:210-84=126,D项错误。
2.(2013·福建省龙岩市质检)YBa2Cu8Ox(Y为元素钇)是磁悬浮列车中的超导材料,
关于Y的说法不正确的是
A.处于第五周期 B.质子数与中子数之差为50
C.原子的核外电子数是39 D.Y和Y是两种不同的核素
答案:B
解析:Y的核电荷数是39,第四周期的稀有气体核电荷数是36,故39位于第五周期,第IIIB元素,故A、C项正确;Y的质子数与中子数之差为:89-39×2=11,B项错误;Y和Y是质子数相同,质量数不同的两种不同的核素,D项正确。
3.(2013·山东省德州市期末校际联考)化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下
列说法错误的是
A.外加电源的负极连接在海水中的钢铁闸门上,可保护闸门不生锈
B.发酵粉中主要含有碳酸氢钠,能使焙制出的糕点疏松多孔
C.14C可用于文物年代的鉴定,14C与12C互为同素异形体
D.金属钠、钙等活泼金属着火时,不能使用泡沫灭火器来灭火
答案:C
解析:钢铁闸门与电源负极相连,作阴极被保护,A项正确;NaHCO3与发酵的面粉可
以生成CO2气体,使糕点疏松多孔,B项正确;14C与12C是碳元素的两种不同核素,互为同位素,C项错误;金属钠、钙等金属着火会产生过氧化物等,会与泡沫灭火器喷出的CO2、H2O反应生成氧气,起到助燃作用,故不能用泡沫灭火器灭火,D项正确。
4.(2013·江西省吉安市西路片七校联考)下表是元素周期表的一部分,有关说法不正确的是( )
A.元素b的单质不能与酸性氧化物发生化学反应
B.a、b、d、f四种元素的离子半径:f>d>a>b
C.元素c的氧化物既能与酸反应又能与碱反应
D.a、c、e的最高价氧化物对应的水化物之间能够相互反应
答案:A
解析:从元素在周期表中的位置可以推知,a、b、c、d、e、f分别是钠、镁、铝、氧、
硫和氯。Mg能够与CO2反应,A项错误。Cl-有三个电子层,O2-、Na+、Mg2+电子层结构相同,
原子序数依次增大,离子半径逐渐减小,B项正确;Al2O3是两性氢氧化物,既能与酸反应,又能与碱反应,C项正确;NaOH为强碱、HClO4是强酸,Al(OH)3是两性氢氧化物,故D项正确。
5.(2013·广东省汕头市一模)短周期元素R、T、Q、W在元素周期表中的相对位置如
右下图所示,其中T所处的周期序数与族序数相等。下列判断不正确的是
R
T
Q
W
A.最简单气态氢化物的热稳定性:R>Q
B.原子半径:T>Q>R
C.含T的盐溶液一定显酸性
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Q答案:C
解析:根据元素周期表的结构可知,T为第三周期第IIIA族的元素铝,据此可以推知Q、R、W分别是氮、硅、硫。非金属性氮大于硅,故NH3的稳定性比SiH4稳定性强,A项正确;根据原子半径规律Al>Si>N,B项正确;铝盐有AlCl3溶液呈酸性,也有NaAlO2溶液呈碱性,C项错误;非金属性硫大于硅,故最高价氧化物对应水化物酸性H2SO4>H2SiO3,D项正确。
6.(2013·山东省德州市期末校际联考)元素的原子结构决定其性质和在周期表中的位
置。下列说法正确的是
A.所有元素原子的最外层电子数都等于元素的最高化合价
B.P、S、Cl得电子能力和最高价氧化物对应的水化物的酸性均依次增强
C.多电子原子中,在离核较近的区域内运动的电子能量较高
D.元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素
答案:B
解析:氧、氟无正化合价,A项错误;P、S、Cl同周期,非金属性P能力和最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强,B项正确;多电子的原子中,离核越近的原子电子能量越高,C项错误;过渡元素是副族和VIII族元素,D项错误。
7.(2013·北京市西城区期末)X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的五种短周期主族元素。其中只有Z是金属,W的单质是黄色固体,X、Y、W在周期表中的相对位置关系如图。下列说法正确的是
A.五种元素中,原子半径最大的是W
B.Y的简单阴离子比W的简单阴离子还原性强
C.Y与Z形成的化合物都可以和盐酸反应
D.Z与Q形成的化合物水溶液一定显酸性
答案:C
解析:因五种元素均为短周期元素,故所给元素周期表的局部图为第二、三周期的元素;W是单质是淡黄色的固体,则W硫,根据元素周期表中的位置关系可知,X、Y、Q分别是碳、氧、氯元素;Z是金属其范围是第三周期的Na、Mg、Al。五种元素中原子半径最大的是Z元素,A项错误;氧的非金属性比硫强,故O2-的还原性比S2-弱,B项错误;氧与钠、镁、铝形成的化合物,都能够与盐酸反应,C项正确;若Z是镁或铝,与氯形成的化合物水溶液呈酸性,若Z是钠则NaCl溶液呈中性,D项错误。
8.(2013·山东省济南市调研)下列说法中,正确的是
A.第IA族元素的金属性一定比IIA族元素的金属性强
B.第三周期中的非金属元素的气态氢化物还原越强,对应元素的最高价含氧酸酸性越弱
C.非金属元素之间只能形成共价化合物
D.短周期中,同周期元素的离子半径从左到右逐渐减小
答案:B
解析:处于左上的第IA族的元素不一定比处于右下的第IIA族元素的金属性强,A项错误;第三周期中从左往右非金属元素的非金属性增强,故非金属的氢化物还原性越弱,对应元素的最高价含氧酸酸性越强,B项正确;铵盐是由非金属元素组成的离子化合物,C项错误;短周期,从左到右同周期阴离子(或阳离子)半径都是逐渐减小的,但是阴离子半径都大于阳离子半径,D项错误。
9.(2013·北京市朝阳区期末)右图是部分短周期元素原子半径与原子序数的关系图,下列说法不正确的是
A.N、Z两种元素的离子半径相比前者较大
B.M、N两种元素的气态氢化物的稳定性相比后者较强
C.X与M两种元素组成的化合物能与碱反应,但不能与任何酸反应
D.工业上常用电解Y和N形成的化合物的熔融态制取Y的单质
答案:C
解析:从图可知,该图是表示了第二周期、第三周期的主族元素的原子半径关系,X、Y、Z、M、N是O、Na、Al、Si、Cl。Cl-三个电子层,Al3+有两个电子层,故离子半径Cl->Al3+,A项正确;Si的非金属性比氯弱,故氢化物的稳定性SiH4 10.(2013·福建省龙岩市质检)X、Y和Z是第三周期的三种元素。已知:X的单质与水在常温条件下就能剧烈反应,Y的最高价氧化物对应的水化物是一种酸性最强的酸;Z 能形成氯化物 ZCl5。上述三种元素原子的半径由大到小的顺序是
A. X, Z, Y B. Y, Z, X C. Z, Y, X, D. X, Y, Z
答案:A
解析:从元素性质可知,X、Y、Z分别是Na、Cl、P,从原子半径规律可知,Na>P>Cl,A项正确。
11.(2013·山东省德州市期末校际联考)下列说法中,正确的是
A.酸性:盐酸>氢硫酸(H2S),故非金属性:Cl>S
B.第二周期元素的最高正化合价从左到右依次升高
C.元素原子的最外层电子数越多,得电子能力越强,失电子能力越弱
D.共价化合物中只存在共价键,离子化合物中一定含有离子键
答案:D
解析:判断非金属性强弱利用的是最高价氧化物对应水化物的酸性,而不是无氧酸的酸性,A项错误;氧、氟无正化合价,B项错误;主族元素中,元素原子的最外层电子数越多,得电子能力越强,失电子能力越弱,C项错误。
12.(2013·安徽师大附中、安庆一中期末考试)科学家设想用结构相似的C60与Si60合
成一种类似工艺品“套球”(如下图所示)的球型碳硅化合物Si60C60,外层球壳原子与里层球壳原子通过共价键结合。下列说法正确的是
A.该物质与碳化硅(SiC)互为同素异形体
B.该物质形成的晶体是分子晶体
C.该物质结构中,外层球壳为C60,内层球壳为Si60
D.该物质结构中只存在非极性键
答案:B
解析:同素异形体是指由同种元素形成的不同单质,而Si60C60和SiC是由硅、碳两种元
素形成的化合物,A项错误;从C—C键、Si—Si键的键长判断,外层是Si80,C60是内层,C项错误;该物质的各层内部为非极性键,而两层之间是由C—Si极性键,D项错误。
13.(2013·海淀区期末)元素周期表和元素周期律可以指导人们进行规律性的推测和判断。下列说法不合理的是
A.若X+和Y2-的核外电子层结构相同,则原子序数:X > Y
B.由水溶液的酸性:HCl>H2S,可推断出元素的非金属性:Cl>S
C.硅、锗都位于金属与非金属的交界处,都可以做半导体材料
D.Cs和Ba分别位于第六周期IA和IIA族,碱性:CsOH >Ba(OH)2
答案:B
解析:具有相同电子层结构的阳离子在阴离子的下一周期,根据原子半径规律可知,A项推算合理;根据非金属元素最高价氧化物对应水化物的酸性判断非金属性强弱,HCl、H2S为无氧酸,不能作为判断依据,B项不合理;处于金属与非金属分界线的元素可以用做半导体,C项合理;Cs与Ba同周期,Cs在Ba的左侧,则金属性Cs>Ba,故碱性CsOH >Ba(OH)2,D项提到合理。
14.(2013·荆门市调考)下列结论正确的是( )
①熔点:Na2O>MgO>SiO2>CO2 ②氢化物稳定性:HF>HCl>H2S
③离子还原性:S2->Cl->Br->I- ④氧化性:Fe3+>Cu2+>Fe2+>Na+
⑤酸性:H2SO4>HClO4>H3PO4 ⑥非金属性:F>Cl>S>Si
A.②④⑥ B.①③④ C.只有① D.只有⑥
答案:A
解析:①Na2O、MgO都是离子晶体,Mg2+离子半径小于Na+,故MgO的熔点高于Na2O,
不正确;②根据元素在周期表中的位置及元素周期律可知,非金属性F>Cl>S,故氢化物的稳定性HF>HCl>H2S,正确;③根据元素的非金属性规律可知,离子的还原性I->Br ->Cl-,不正确;④Fe3+的氧化性比Cu2+强:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,正确;⑤根据元素在周期表中的位置可知,非金属性Cl>S>P,故最高价含氧酸的酸性:HClO4> H2SO4 >H3PO4,错误;⑥根据所给元素在周期表中的位置关系,这几种元素的非金属性F>Cl>S>Si,正确。
15.(2013·甘肃省河西五市第一次联合考试)PASS是新一代高效净水剂,它由X、Y、Z、W、R五种短周期元素组成,五种元素原子序数依次增大。X原子是所有原子中半径最小的,Y、R同主族,Z、W、R同周期,Y原子的最外层电子数是次外层的3倍,Z是常见的金属,其氢氧化物能溶于强碱溶液但不溶于氨水,W单质是人类将太阳能转变为电能的常用材料。下列说法正确的是( )
A.原子半径按X、Y、Z、R、W的顺序依次增大
B.WY2能与碱反应,但不能与任何酸反应
C.Z与Y形成的化合物可作为耐高温材料
D.热稳定性:X2R >X2Y
答案:C
解析:氢原子半径是所有元素中半径最小的元素,X是氢;从原子核外电子排布排布可知,Y是氧元素,则R是硫元素;第三周期中氢氧化物能够溶于强碱,则Z是铝;硅单质是光电池的主要成分,故W是硅。
根据原子半径变化规律,原子半径从小到大顺序为:H、O、S、Si、Al (或X、Y、R、W、Z),A项错误;SiO2是酸性氧化物,能够与碱反应,SiO2能够与氢氟酸反应,B项错误;Al2O3熔点较高,可以作为耐高温的材料,C项正确;非金属性O>S,故热稳定性H2O>H2S,D项错误。
16.(2013·潮州市期末)X、Y、Z、W为四种短周期主族元素,它们在周期表中的相
对位置如下图所示。Z元素原子核外K层与M层电子数相等。下列说法中正确的
X
Y
Z
W
A.Y元素最高价氧化物对应的水化物化学式为H3YO4
B.原子半径由小到大的顺序为:XC.与同浓度的盐酸反应,Z比W更剧烈
D.X的氧化物不能与Z单质反应
答案:C
解析:K层电子数为2,故M层电子数也是2,Z是镁,则W、X、Y分别是铝、碳和氮。碳酸的化学式为H2CO3,A项错误;根据原子半径规律可知,原子半径Z>W>X>Y,B项错误;镁的金属性比铝强,故Mg与盐酸反应比铝剧烈,C项正确;Mg能够在CO2中燃烧,置换出碳,D项错误。
17.(2013·湖北省黄冈市期末)短周期元素X、Y、Z和W的原子序数依次增大,甲、乙、丙、丁、戊是由其中的两种或三种元素组成的化合物,己是Z元素形成的单质。已知:甲+乙→丁+己,甲+丙→戊+己;0.1mol ?l-1 丁溶液的pH为13(25℃)。下列说法正确的是 ( )
A原子半径:W>Z>Y>X
B Y元素在周期表中的位置为第三周期第IVA族
C. X元素与Y元素形成的原子个数比为1 :1的化合物有多种
D. 1.OL 0.1mol ?l-1戊溶液中阴离子总物质的量小于0.1 mol
答案:C
解析:0.1mol ?l-1 丁溶液的pH为13,可知丁为NaOH,己是Z的单质,结合甲与乙、丙的反应可知,甲、乙、丙、己、戊分别为Na2O2、H2O、CO2、O2、Na2CO3。则X、Y、Z、W分别是氢、碳、氧、钠。原子半径:Na>C>O>H,A项错误;碳元素在元素周期表的第二周期,第IVA族,B项错误;碳与氢形成原子个数比为1 :1的化合物有苯、乙炔(分子式为C2H2)等,C项正确;Na2CO3溶液中CO32-水解:CO32-+H2O≒HCO3-+OH-,溶液中的阴离子数增多,D项错误。
18.(2013·安徽省省级示范高中名校联考 )
答案:C
解析:根据物料守恒A正确;根据质子守恒B正确;两者恰好反应得到NaY溶液,根据pH = 9,
推出NaY是强碱弱酸盐,Y-发生水解反应,则c(Na+)> c(Y-),C错误;根据电荷守恒D正确
19.(2013·海淀区期末)某种可充电聚合物锂离子电池放电时的反应为Li1-xCoO2 +LixC6 = 6C
+ LiCoO2,其工作原理示意图如右。下列说法不正确的是
A.放电时LixC6发生氧化反应
B.充电时,Li+通过阳离子交换膜从左向右移动
C.充电时将电池的负极与外接电源的负极相连
D.放电时,电池的正极反应为:Li1-xCoO2 + xLi+ + xe? = LiCoO2
答案:B
解析:Li是金属元素,化合价只能是+1价,故LixC6的化合价是负价,放电时发生氧化反应,为负极,电极反应为:LixC6 -xe? = xLi++ C,充电时则连接外接电源的负极,A、C项正确;放电时Li1-xCoO2 为正极,电极反应为:Li1-xCoO2 + xLi+ + xe? = LiCoO2,而充电时反应为:LiCoO2- xe? = Li1-xCoO2 + xLi+,充电时Li+从右侧向左侧移动,B项错误、D项正确。
20.(2013·安徽省省级示范高中名校联考 )
答案:B
解析:放电时,该电池是将化学能转化为电能,A正确;充电时,可看作电解质,Rx+由阳极向阴极移动,B错误;充电时的阳极有机高分子的游离基失电子,放电时,负极锂失电子,C、D正确。
21.(2013·合肥市第一次检测)观察下列几个装置示意图,有关叙述正确的是
A.装置①中阳极上析出红色固体
B.装置②中铜片应与电源负极相连
C.装置③中外电路电流方向:b极 →a极
D.装置④中阴极反应:2 Cl——2e-= Cl2
答案:C
解析:装置①是电解池,红色的铜应在阴极析出,A错;电镀时铜片应做阳极,B项错误;放电过程中,通H2的电极a为负极、氧气为正极,电子流向从负到正(a→b),电流方向与电子流动方向相反,C项正确;2 Cl——2e-= Cl2为氧化反应,应为阳极反应,D项错误。
22.(2013·山东省德州市期末校际联考)下列有关工业生产的叙述正确的是
A.电解精炼铜时,阳极溶解的金属的质量与阴极析出的金属的质量不相等
B.电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜法,可防止阴极室产生的Cl2进入阳极室
C.合成氨生产过程中增大N2的浓度可同时提高N2、H2的转化率
D.硫酸工业中,使用催化剂是为了提高SO2转化为SO3的转化率
答案:A
解析:电解精炼时,粗铜中较活泼的金属如Zn、Fe溶解,而阴极只能析出Cu,A项正
确;电解饱和食盐水时,Cl2是阳极产物,B项错误;合成氨生产中增大N2浓度,提高H2的转化率,而N2的转化率降低,C项错误;催化剂只能影响化学反应速率,不能影响化学平衡(转化率不受影响),D项错误。
23.(2013·北京市朝阳区期末)某工厂采用电解法处理含铬废水,耐酸电解槽用铁板作阴、阳极,槽中盛放含铬废水,原理示意图如右,下列说法不正确的是
A.A为电源正极
B.阳极区溶液中发生的氧化还原反应为:Cr2O72- +6Fe2+ +14H+ == 2Cr3+ +6Fe3+ + 7H2O
C.阴极区附近溶液pH降低
D.若不考虑气体的溶解,当收集到H2 13.44L(标准状况)时,有0.1molCr2O72-被还原
答案:C
解析:从图可知B区产生氢气,为阴极反应,则该极区溶液的pH升高,连接电源的正极,A连接电源的正极,A项正确,C项错误;阳极发生反应:Fe-2e-=Fe2+,生成的Fe2+与Cr2O72-反应: Cr2O72- +6Fe2+ +14H+ == 2Cr3+ +6Fe3+ + 7H2O,B项正确;生成13.44LH2,转移电子0.6mol,根据电子守恒可还原Cr2O72-,D正确。
24.(2013·北京市朝阳区期末)下列与金属腐蚀有关的说法,正确的是
A.图1中,插入海水中的铁棒,越靠近底端腐蚀越严重
B.图2中,滴加少量K3[Fe(CN)6]溶液,没有蓝色沉淀出现
C.图3中,燃气灶的中心部位容易生锈,主要是由于高温下铁发生化学腐蚀
D.图4中,用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀,镁块相当于原电池的正极
答案:C
解析:图1中在空气与海水的接触处腐蚀最严重,A项错误;图2发生析氢腐蚀,产生Fe2+,再经氧化产生Fe3+,可产生蓝色沉淀,B项错误;图3燃烧灶中心部分在高温下发生化学腐蚀,C项正确;图4中镁比铁活泼,属于原电池的负极,D项错误。
25.(2013·福建省福州市期末检查)碘盐的主要成分是KIO3和NaCl,KIO3在工业上
可用电解法制取,以石墨和铁为电极,电解KI溶液,反应方程式为KI+H2O→KIO3 +H2↑(未配平)。下列有关说法中正确的是 ( )
A.电解时,石墨作阴极,铁作阳极
B.电解时,在阴极上产生KIO3
C.电解前后电解质溶液pH变大
D.电解中,每转移0.6mol e -,理论上可得到0.1mol无水KIO3晶体
答案:D
解析:配平反应方程式:KI+3H2OKIO3+3H2↑。由反应方程式可知,铁是活泼电极不合适,A项错误;KI→KIO3发生氧化反应,转移6e-,为阳极反应,B项错误,D项正确;KI、KIO3是强酸强碱盐,故溶液的pH不变,C项错误;发生氧化反应,为阳极反应,B项错误。
26.(2013·山东省济南市调研)下列实验装置设计中,能够达到预定实验目的的是
A.a装置用于防止铁钉腐蚀 B.b装置组成原电池
C.c装置用于收集SO2 D.d装置用于收集Cl2
答案:B
解析:a装置中铁钉连接电源的正极,故为阳极,铁放电不能达到防止铁钉腐蚀的作用,A项错误;b装置可以构成铜锌原电池装置,B正确;SO2是酸性氧化物,c中使用了碱石灰做干燥剂,不能得到SO2,C项错误; Cl2的密度比空气的大,d装置无法收集到Cl2,D项错误。
27.(2013·湖南省五市十校第一次联合检测)反应4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)在10 L密闭容器中进行,半分钟后,水蒸气的物质的量增加了0.45 mol,则此反应的平均反应速率v(X)(反应物的消耗速率或产物的生成速率)可表示为
A.v(O2)=0.001 mol·L-1·s-1 B.v(NH3)=0.01 mol·L-1·s-1
C.v(NO)=0.001mol·L-1·s-1 D.v(H2O)=0.045 mol·L-1·s-1
答案:C
解析:v(H2O)=0.45mol/(10L·30s)=0.0015 mol·L-1·s-1,根据化学方程式可计算出O2、NH3、NO的反应速率分别是:0.00125mol·L-1·s-1、0.001mol·L-1·s-1、0.001mol·L-1·s-1,选C。
28.(2013·山东省威海市期末) 下列描述错误的是
A.从海水中可以制取镁、溴、碘等物质
B.电精炼铜(含少量Fe、Zn、Pt)的电解后溶液中,存在的金属阳离子只有Fe2+、Zn2+
C.电解饱和食盐水可以制取烧碱、氯气、氢气
D.在镀件上电镀铜,电镀过程中阳极减少的质量等于阴极增加的质量
答案:B
解析:电解精炼铜,电解后溶液中的主要金属阳离子是Cu2+,及少量的Fe2+、Zn2+,B项错误。
29.(2013·贵州省四校期末联考)在密闭容器中发生反应:X+3Y2Z(该反应放热),其中Z呈气态,且Z在平衡混合气中的体积分数(Z%)与温度(T)、压强(P)的关系如图。下列判断正确的是
A. T1大于T2
B.Y一定呈气态
C.升高温度,该反应的化学平衡常数增大D.当n(X):n(Y):n(Z)=1:3:2时,反应一定达到平衡状态答案:B
解析:该反应是放热反应,结合图像可知T2高于T1,A项错误;从图像看,温度不变,升高压强平衡向正反应方向移动,则Y一定是气体,X可能是气体,也可以是非气体,B项正确;升高温度,平衡逆向移动,故平衡常数减小,C项错误;化学平衡是否达到与化学计量系数无联系,D项错误。
30.(2013·江西省吉安市西路片七校联考)下列图示与对应叙述相符合的是
A.图1表示在含等物质的量NaOH、Na2CO3的混合溶液中滴加0.1mol·L-1盐酸至过量时,产生气体的体积与消耗盐酸的关系
B.图2表示Cl2通入H2S溶液中pH的变化
C.图3表示10 mL 0.01 mol·L-1KMnO4 酸性溶液与过量的0.1 mol·L-1 H2C2O4 溶液混合时,n(Mn2+) 随时间的变化(Mn2+对该反应有催化作用)
D.图4表示已达平衡的某反应,在t0时改变某一条件后反应速率随时间变化,则改变的条件一定是加入催化剂
答案:C
解析:A项滴加盐酸,首先与NaOH反应,其次与Na2CO3反应生成NaHCO3反应,再与反应NaHCO3才转化为CO2,A项错误;Cl2与H2S反应:Cl2+H2S=H++Cl-+S↓,溶液的pH降低,B项错误;开始反应生成的Mn2+对反应速率催化,使反应速率迅速升高,反应后期浓度降低对化学反应速率的影响起主要作用,C项正确;对于气体体积不变的化学反应,增大压强也可以符合图4所述的图形,D项错误。
31.(2013·安徽师大附中、安庆一中期末考试)含Cd2+废水可通过如下反应转化为CdS,以消除镉对环境的污染: Cd2+ (aq)+H2S(g) CdS(s)+2H+ (aq) ΔH
答案:B
解析:该反应是放热反应,升高温度平衡逆向移动,Cd2+浓度增大,平衡常数减小,A、
D项错误;增加H2S的通入量,平衡正向移动,B项正确;增大H+浓度,平衡逆向移动,Cd2+浓度增大,C项错误。
32.(2013·福州市期末质量检查)一定温度下,在2L的密闭容器中发生如下反应:
A(s)+2B(g) xC(g)△H<0,B、C的物质的量随时间变化的关系如下图(左),达平衡后在t1、t2、t3、t4时都只改变了一种条件,逆反应速率随时间变化的关系如下图(右)。
下列有关说法正确的是( )
A.x=2,反应开始2min内,v(A) =0.05 mol·L-1·min-1
B.tl时改变的条件是降温,平衡逆向移动
C.t2时改变的条件可能是增大C的浓度,t2时正反应速率减小
D.t3时可能是减小压强,平衡不移动;t4时可能是使用催化剂,c(B)不变
答案:D
解析:A是固体,不适合用浓度变化表示反应速率,A项错误;该反应是放热反应,降低温度平衡正向移动,B项错误;增大C的浓度,正反应速率t2时刻速率不变,之后正反应速率将增大,C项错误;该反应是气体体积不变的反应,故减小压强平衡不移动,但是反应速率减小,加入催化剂反应速率增大,但平衡不移动,D项正确。
33.(2013·海淀区期末)在密闭容器中进行反应:A(g)+3B(g)2C(g),有关下列图像说法的不正确的是
[来A.依据图a可判断正反应为放热反应
B.在图b中,虚线可表示使用了催化剂
C.若正反应的△H<0,图c可表示升高温度使平衡向逆反应方向移动
D.由图d中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化情况,可推知正反应的△H>0
答案:D
解析:a图说明升高温度,平衡逆向移动,根据勒夏特列原理升高温度,平衡向吸热反应移动,故逆反应方向是吸热反应,则正反应为放热反应,A项正确;催化剂的加入,可加快反应速率,但不能影响化学平衡,B项正确;正反应若是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,故正、逆反应速率均增大且逆反应速率大于正反应速率,C项正确;图d说明随着温度升高,平均相对分子质量减小,则平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应,△H<0,D项不正确。
34.(2013·安徽省省级示范高中名校联考 )
答案:D
解析:由于A是固体,增加A的量不影响化学反应速率,A错误;平衡时,其他条件不变,当温度升高时,平衡向逆反应方向移动,θ变小,B错误;温度一定时,化学平衡常数是定值,故图中曲线的斜率不能表示化学平衡常数,C错误;通入B,平衡正向移动,反应放出更多的热,导致体系温度升高,D正确。
35.(2013·河南省周口市期末)下列图示与对应的叙述相符的是
A.用0.1000mol/LNaOH溶液分别滴定浓度相同的三种一元酸,由图1曲线确定①的酸
性最强
B.对于可逆反应A(s)+3B(g)2C(g) △H>0,压强对平衡常数K的影响符合图2
C.图3表示10mL mol/L KMnO4酸性溶液与过量0.01 mol/L草酸溶液混合,n(Mn2+)随时间的变
化
D.由图4可说明烯烃与H2加成反应是放热反应,虚线表示在有催化剂的条件下进行
答案:C
解析:同浓度下,酸越弱溶液的pH越大,故图1中①酸性最弱、③酸性最强,A错误;
平衡常数只与温度有关,与压强无关,B项错误;Mn2+对酸性KMnO4与草酸的反应有催化效果,故开始反应速率较小,突然增大,随着反应进行浓度降低,反应速率变得缓慢,C项正确;催化剂可以降低反应的活化能,D项错误。
36.(2013·合肥市第一次检测)下列实验过程中产生的现象与图中曲线变化相对应的是
答案:D
解析:向AlCl3溶液中滴加NaOH,形成沉淀消耗的NaOH与溶解沉淀消耗的NaOH的体积之比为3:1,A项错误;醋酸是弱酸,加水稀释过程中醋酸的电离平衡右移,pH升高要比盐酸缓慢,B项错误;氨气通入醋酸反应的离子方程式为:NH3+CH3COOH=NH4++CH3COO-,故溶液的导电能力增强,C项错误;SO2通入溴水中反应的离子方程式为:SO2+Br2+2H2O=SO42-+Br-+4H+,故溶液的酸性增强,pH降低,D项正确。
37.(2013·福建省福州市期末检查)常温下,物质的量浓度均为·的①Na2CO3溶液、②CH3COONa溶液、③NaOH溶液各25 mL,下列说法正确的是( )
A.3种溶液pH的大小顺序是③>②>①
B.若将3种溶液稀释相同倍数,pH变化最大的是②
C.若分别加入25mL·盐酸后,pH最大的是①
D.若升高温度,则②的pH减小
答案:C
解析:醋酸的酸性比碳酸的酸性强,Na2CO3水解程度大于CH3COONa,故Na2CO3的pH大于CH3COONa,NaOH是强碱,pH最大,A项错误;Na2CO3、CH3COONa溶液稀释,促进水解平衡右移,NaOH是强碱,稀释相同倍数,溶液的pH变化最大,B项错误;若分别加入25mL·盐酸后,②溶液呈酸性,③溶液中性,①产物为NaHCO3和NaCl,NaHCO3水解溶液呈碱性,C项正确;升高温度促进CH3COO-的水解,溶液的pH增大,D项错误。
38.(2013·山东省德州市期末校际联考)对滴有酚酞试液的下列溶液,操作后颜色变
深的是
A.明矾溶液加热 B.CH3COONa溶液加热
C.氨水中加入少量NH4Cl固体 D.小苏打溶液中加入少量NaCl固体
答案:B
解析:明矾溶液显酸性,酚酞不变色,A项错误;CH3COO-水解,溶液呈碱性,加热促进水解,碱性增强,溶液颜色加深,B项正确;氨水中加入NH4Cl,抑制NH3·H2O的电离,溶液颜色变浅,C项错误;NaCl不影响溶液的pH,D项错误。
39.(2013·山东省济南市调研)常温下,将一定浓度的盐酸和醋酸加水稀释,溶液的导电能力随溶液体积变化的曲线如图所示。判断下列说法中,正确的是
A.两溶液稀释前的浓度相同
B.a、b、c三点溶液的pH由大到小顺序为a>b>c
C.a点的Kw值比b点的Kw值大
D.a点水电离的c(H+)大于c点水电离的c(H+)
答案:D
解析:因醋酸是弱酸,随着溶液的稀释醋酸的电离平衡:CH3COOH≒CH3COO-+H+,向右移动,溶液的导电能力减弱的缓慢,故I代表醋酸、II代表盐酸。从导电能力图的起点看,盐酸和醋酸的pH相等,A项错误;盐酸和醋酸溶液的导电能力与溶液中自由移动离子的浓度成正比,从图可知溶液导电能力c>a>b,故pH关系为:b>a>c,B项错误;Kw只与温度有关,C项错误;a点溶液的酸性比c点弱,故溶液中由水电离的H+浓度a点大于c点,D项正确。
40.(2013·海淀区期末)下图是用0.100 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL未知浓度盐酸(酚酞做指示剂)的滴定曲线。下列说法正确的是
A.水电离出的氢离子浓度:a>b
B.盐酸的物质的量浓度为0.0100 mol·L-1
C.指示剂变色时,说明盐酸与NaOH恰好完全反应
D.当滴加NaOH溶液10.00 mL时,该混合液的pH= 1+lg3
答案:D
解析:溶液中盐酸的浓度a>b,故a点时盐酸对水的电离抑制强于b点,水电离出的H+:a41.(2013·山东省威海市期末) 在一定温度下,固定体积为2L密闭容器中,发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H<0,n(SO2)随时间的变化如表:
时间/min
0
1
2
3
4
5
n(SO2)/mol
0.20
0.16
0.13
0.11
0.08
0.08
则下列说法正确的是
A.当v(SO2)= v(SO3)时,说明该反应已达到平衡状态
B.用O2表示0~4min内该反应的平均速率为0.005mol/(L·min)
C.若升高温度,则SO2的反应速率会变大,平衡常数K值会增大
D.平衡时再通入O2,平衡右移,O2转化率减小,SO2转化率增大
答案:D
解析:A项未指明反应速率的方向,错误;0~4min内O2的平均速率为:v(O2)=v(SO2)/2=(0.20-0.08)mol/(2L×40min)×1/2=0.0075mol/(L·min),B项错误;该反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,化学平衡常数减小,C项错误。
42. (2013·山东省威海市期末) 对下列装置的叙述错误的是
A.X如果是HCl,则不论a和b用导线连接还是a和b分别连接直流电源正、负极时,H+的移动方向均相同
B.X如果是硫酸铜,a和b分别连接直流电源正、负极,
一段时间后铁片质量增加
C.X如果是硫酸铁,则不论a和b是否用导线连接,铁
片均发生氧化反应
D.X如果是NaCl,则a和b连接时,该装置可模拟生铁
在食盐水中被腐蚀的过程
答案:A
解析:若用导线连接,构成原电池,则H+移向碳棒,若外接电源的正极连a,则构成电解池,H+移向铁电极,A项错误;B项构成电解池,铁为阴极,Cu2+在该极析出,B项正确;C项a、b不连接,则为化学腐蚀,若用导线连接,构成原电池,铁为负极,正确;NaCl溶液为中性溶液,a和b连接,构成吸氧腐蚀,D项正确。
43.(2013·安徽省省级示范高中名校联考 )
答案:A
解析:在上述两次转化过程中,废水的酸性一直在增大,B错误;常温下,溶液中c(H+)=0.1 mol?L-1时,溶液的pH=1,C错误;若上述两次转化完全,则溶液中不存在NH4+,D错误。
44.(河2013·南省周口市期末)已知298 K时Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=5.6×10-12,MgCO3的溶度积常数Ksp=6.8×10-6。取适量的MgCl2溶液加入一定量的烧碱溶液达到沉淀溶解平衡状态测得溶液的pH=13.0。则下列说法中不正确的是
A. Mg(OH)2是水垢的成分之一
B. MgCO3悬浊液中加入适量的烧碱溶液可以生成Mg(OH)2沉淀
C. 沉淀溶解平衡时溶液中的c(Mg2+)=5.6×10-10 mol/L
D. 298 K时饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgCO3溶液相比前者的c(Mg2+)大
答案:D
解析:从溶度积看Mg(OH)2比MgCO3更难溶,故水垢中镁是以Mg(OH)2形式存在,A、B项
正确;平衡时c(OH-)=0.1mol·L-1,带入溶度积常数表达式进行计算可得:c(Mg2+)=5.6×10-10 mol/L,C项正确;利用溶度积常数计算,平衡时饱和Mg(OH)2溶液中c(Mg2+)=2.37×10-4,饱和MgCO3溶液中c(Mg2+)=1.9×10-3,D项错误。
45.(2013·福建省福州市期末)已知:,则在相同温度下,下列难溶盐的饱和溶液中,Ag+浓度大小顺序正确的是 ( )
A. B.
C. D.
答案:C
解析:根据ksp表达式可计算出各难溶电解质饱和溶液中Ag+浓度:AgCl饱和溶液中
Ag+浓度1.34×10-5 mol·L-1,AgI饱和溶液中Ag+浓度1.22×10-8 mol·L-1,Ag2CrO4中Ag+浓度1.26×10-4 mol·L-1,故选C。
46.(2013·湖北省黄冈期末)工业生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中 + Mn2+(aq),下列说法错误的是
A.该反应达平衡时
B MnS的Ksp比CuS的Ksp大
C. 往平衡体系中加入少量CuSO4固体后,c(Mn2+)变大
D. 该反应的平衡常数
答案:A
解析:由转化关系可知Ksp(MnS)>Ksp(CuS),MnS和CuS的Ksp不同,故达到平衡时c(Mn2+)>c(Cu2+),A错、B对;溶液已经达到平衡,加入CuSO4后Cu2+浓度增大,平衡右移c(Mn2+)变大,C项正确;该平衡的平衡常数表达式为:K=c(Mn2+)/c(Cu2+),分子、分母同时乘以c(S2-),可知,D项正确。
47.(2013·山东省威海市期末)下列有关离子的各种说法中,正确的是
A.金属钠溶于足量水中的离子方程式:Na+2H2O=Na++H2↑+2OH-
B.加入铝粉后产生大量氢气的溶液中:NH4+、Na+、NO3-、Cl-可以大量共存
C.等物质的量浓度、等体积的氨水与盐酸混合,溶液中离子浓度关系为
c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)
D.等物质的量的二元弱酸H2X与其钾盐K2X的混合溶液中: c(K+)=c(H2X)+c(HX-)+c(X2-)
答案:D
解析:钠与水反应的离子方程式为:2Na+2H2O=2Na++H2↑+2OH-,A项正确;加入铝粉能够生成氢气的溶液可能是强酸性或强碱性溶液,强酸性条件下,NO3-具有强氧化性,不能生成氢气,强碱性条件下,NH4+不能大量共存,B项错误;等物质的量浓度、等体积的氨水和盐酸混合,恰好生成NH4Cl,NH4+水解溶液呈酸性,C项错误;二者恰好反应生成等物质的量的KHX,HX-存在水解平衡和电离平衡,根据物料守恒,D项正确。
48.(2013·山东省威海市期末)下列说法正确的是
A.第三周期元素的简单离子半径从左到右逐渐减小
B.ⅦA族元素从上到下其氢化物的稳定性越来越强
C.短周期元素形成离子后,最外层都能达到8(或2)电子稳定结构
D.离子化合物中可能含有共价键,共价化合物中不可能含有离子键
答案:D
解析:第三周期的阳离子(或阴离子)从左往右离子半径逐渐减小,但是阴离子半径比阳离子半径都大,A项错误;VIIA族自上而下,非金属性越来越弱,故氢化物的稳定性越来越差,B项错误;H+无电子,C项错误;NaOH、NH4Cl等离子化合物既含离子键,又含共价键,而共价化合物只能含有共价键,D项正确。
49. (2013·荆门市调考)有A、D、E、X、W、Y、Z七种原子序数依次增大的短周期主族元素, X原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍;X、Y同族;A与X、Y既不同族也不同周期;D元素某种单质的硬度最大;W是一种常见的金属,其元素的含量位于地壳中金属元素含量的第一位。
(1)E元素的名称为 ;D元素在周期表中的位置为 。
(2)由A、E、X三种元素组成的易溶于水的物质中,能促进水电离的物质M是 (写化学式,写一个即可,下同),能抑制水电离的物质N是 ,25℃时,pH=a的M溶液中水电离出的H+浓度与pH=a的N溶液中水电离出的H+浓度之比为 。
(3)由钠和X、Z三种元素组成的一种阴、阳离子个数之比为1 :1的化合物甲,其溶液显碱性,请解释其具有漂白性的原因 。
(4)乙、丙分别是W、Y两种元素最高价含氧酸的钠盐,乙、丙能发生反应,且用量不同,反应的产物不同,写出向丙溶液中缓慢滴加过量的乙溶液过程中发生反应的离子方程式 。
(5)丁由A、E两种元素组成,分子中含有18个电子,只存在共价单键,常温下丁是一种无色液体。丁在碱性溶液中能够将CuO还原为Cu2O,已知当1mol丁完全参加反应时转移了4 mol电子,则该反应的化学方程式可表示为: 。
答案:(1)氮 ;(1分) 第二周期IVA族 (1分)
(2)NH4NO3 (1分);HNO3 (1分)(其他合理答案亦可); 1014-2a (2分);
(3)ClO-+H2O HClO+OH- ((1分),水解产生的HClO具有漂白性。(1分)
(4)4H+ + AlO2- = Al3+ + 2H2O (2分)Al3+ + 3 AlO2- +6H2O = 4Al(OH)3↓(2分)
(5)N2H4+4CuO=N2+2Cu2O+2H2O (2分)
解析:X的最外层电子数是其内层的3倍,则X必为氧,根据Y、A、Z在周期表中的关系,可知Y、A、Z分别是硫、氢、氯;金刚石是硬度最大的单质,故D是碳,则E是氮;铝元素是地壳中含量最高的金属元素,故为W。
(2)能够促进水的电离的物质,则必为水解的盐,M可能是NH4NO3。能够抑制水电离的物质是酸或碱,故可能的物质是HNO3。pH=a的NH4NO3溶液中水电离的H+浓度为:10-a,而pH=a的HNO3溶液中由水电离的H+浓度为:10a-14,故两溶液中水电离的H+为:1014-2a。
(3)根据元素的组成比例关系可知化合物甲为NaClO,因HClO是弱酸,故ClO-水解:ClO-+H2O≒HClO+OH-,故溶液呈碱性。
(4)从元素的组成看,乙是NaAlO2、丙可能是Na2SO4或NaHSO4,NaAlO2能够与NaHSO4,而Na2SO4不能反应,故丙是NaHSO4。因Al(OH)3是两性氢氧化物,故向NaHSO4溶液中逐滴加入NaAlO2反应,先生成Al3+,过量的NaAlO2则会与Al3+水解产生Al(OH)3。
(5)从丁的组成可知其分子式为N2H4,N2H4中氮的化合价是-2价,因1molN2H4完全参加反应时转移了4 mol电子,故氧化产物是N2,则反应方程式为:N2H4+4CuO=N2+2Cu2O+2H2O。
50.(2013·山东省威海市期末) 工业上用CO生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。
(1)图1是表示一定温度下,在体积为2L的密闭容器中加入4mol?H2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化情况。从反应开始到平衡,用CO浓度变化表示平均反应速率v(CO)=
(2)图2表示该反应进行过程中能量的变化。曲线a表示不使用催化剂时反应的能量变化,曲线b表示使用催化剂后的能量变化。该反应是_________(选填“吸热”或“放热”)反应,写出反应的热化学方程式 。
(3)该反应平衡常数K为______________,温度升高,平衡常数K_________(填“增大”、“不变”或“减小”)
(4)恒容条件下,下列措施中能使 增大的有
a.升高温度 b.充入He气
c.再充入2 molH2 d.使用催化剂
答案:(1)0.075 mol·L—1·min—1(2分)
(2)放热(1分), CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H = —91 kJ·mol—1(2分),
(3)12 mol—2·L2(2分),减小(1分) (4)c(2分)
解析:(1)v(CO)=(1.0mol·L-1-0.25mol·L-1)/10min= 0.075 mol·L—1·min—1。
(2)从图2可知,该反应的反应物总能量高于生成物的总能量,故该反应是放热反应。该反应的热化学方程式为:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H = —91 kJ·mol—1。
(3)因该反应是放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小。
(3)从图1可知,平衡时CH3OH、CO的浓度分别为:0.75mol·L-1、0.25mol·L-1,则H2的平衡浓度为:2mol·L-1-(1.0mol·L-1-0.25mol·L-1)×2=0.5mol·L-1。带入该平衡常数表达式:0.75mol·L-1/[0.25mol ·L-1×(0.5mol·L-1)2]= 12 mol—2·L2。
(4)该反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,减小,A项错误;充入He平衡不受影响,B项错误;充入H2,平衡向正反应方向移动,CH3OH的物质的量增大,CO的物质的量减小,故增大,C项正确;催化剂不影响化学平衡,不变,D项错误。
51.(2013·河南省周口市期末)恒温恒容条件下,硫可以发生如下转化,其反应过程和能量关系如图1所示。(已知:2SO2 (g)+O2(g)2SO3(g) △H=-196.6 KJ·mol- 1)
请回答下列问题:
(1)写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式: .
(2)ΔH2 =
(3)恒温恒容时,1molSO2和2molO 2 充分反应,放出热量的数值比∣ΔH2 ∣ (填“大”、“小”或“相等”)
(4)将Ⅲ中的混合气体通入足量的NaOH溶液中消耗NaOH的物质的量为 ,若溶液中发生了氧化还原反应,则该过程发生了氧化还原反应的离子方程式为 。
(5)恒容条件下,下列措施中能使n(SO3)/ n(SO2 )增大的有 .
a.升高温度 b.充入He气 c.再充入1molSO2 (g)和1molO 2 (g) d.使用催化剂
(6)某SO2 (g)和O2 (g)体系,时间t1达到平衡后,改变某一外界条件,反应速率与时间t的关系如图2所示,图中表示平衡混合物中SO3的含量最高的一段时间是 .
答案:(1)S(s)+O 2(g)== SO2(g) ΔH=-297 KJ·mol-1 (2)-78.64 (3)大
(4)2mol 2SO2 +O 2 +4OH-=2SO42- +2H2O (5)c (6)t3~t4
解析:(1)表示硫燃烧热的热化学方程式应以1mol固态硫为准书写:S(s)+O 2(g)= SO2(g)
ΔH=-297 KJ·mol-1
(2)从图中数据可知,有0.8molSO2转化为SO3,故放出的热量为:196.6kJ/2×0.8mol=78.64kJ。
(3)若1molSO2和2molO 2反应,则容器中的O2浓度比图中II转化为III的O2浓度大,
故平衡右移,放出热量多。
(4)反应最终产物为Na2SO3、Na2SO4,根据元素守恒可知:n(NaOH)=2[n(SO2)+n(SO3)]=2
×(0.2mol+0.8mol)=2mol。若发生氧化还原反应,则为SO2与氧气在NaOH溶液中反应,
离子方程式为:2SO2 +O 2 +4OH-=2SO42- +2H2O。
(5)n(SO3)/ n(SO2 )增大,说明平衡右移,该反应是气体体积减小的放热反应。升高
温度平衡逆向移动,a错;充入He气,对平衡无影响,b错;等比例增大反应物的浓度,相
当于对原平衡体系加压过程,c正确;催化剂只能影响化学反应速率,不影响化学平衡,d
错。
(6)从图看,改变条件:t0~t1段平衡正向移动,t2~t3正向移动,t4~t5逆向移动,t6~t7 平衡不移动,故t3~t4时间段平衡混合物中SO3的含量最高。
52.(2013·山东省济南市调研)研究物质间的氧化还原反应有重要意义。
(1)一定条件下Fe(OH)3与KClO在KOH溶液中反应可制得K2FeO4,其中反应的氧化剂是__________;生成0.1molK2FeO4转移的电子的物质的量_________mol。
(2)高铁电池是一种新型二次电池,电解液为碱溶液,其反应式为:
放电时电池的负极反应式为______________。充电时电解液的pH_______(填“增大”“不变”或“减小”)。
(3)H2O2是一种绿色氧化剂。电解KHSO4溶液制H2O2的原理如下:
①电解池总反应:
②电解生成的S2O82-水解:。
电解池中阴极反应式_______________________________。
答案:(1)KClO 0.3 (2)Zn+2OH--2e-= Zn(OH)2[或3Zn+6OH--6e-= 3Zn(OH)2或Zn+2OH-= Zn(OH)2+2e-均合理] 减小
(3)2H++2e- =H2↑
解析:(1)反应中Fe(OH)3→K2FeO4,故铁的化合价升高被氧化,则该反应中的氧化剂是KClO。Fe(OH)3→K2FeO4,铁的化合价升高3价,则生成0.1molK2FeO4转移的电子的物质的量0.3mol。
(2)从总反应方程式看,放电时负极为锌,生成Zn(OH)2:Zn+2OH--2e-= Zn(OH)2。充电时KOH被消耗,溶液的碱性减弱,pH减小。
(3)电解池的阴极发生还原反应,H+→H2为还原反应,故电解池的阴极反应为:2H++2e- =H2↑。
53. (2013·荆门市期末)下图中,A~L为常见物质或该物质的水溶液,B在A气体中燃
烧产生棕黄色烟,B、G为中学化学中常见的金属单质,E的稀溶液为蓝色,I的焰色反应为黄色,组成J的元素原子核内只有一个质子,F为无色、有刺激性气味的气体,且能使品红溶液褪色。
请回答下列问题:
(1)框图中所列物质中属于非电解质的物质是___________________;
(2)将D的水溶液蒸干并灼烧得到的固体物质的化学式为__________________;
(3)在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的K溶液,使溶液的pH=7,则溶
液中c(Na+)____c(NO3―)(选填“>”“=”或“<”)。
(4)①4 g J在纯氧中完全燃烧生成液态化合物,放出热量为QKJ,写出表示J燃烧热
的热化学方程式 。
②A和K是重要的化工原料,工业上同时制取A和K的反应的化学方程式为________。
(5)与F组成元素相同的一种-2价酸根离子M,M中两种元素的质量比为4:3,已知1 mol A单质与含1 mol M的溶液能恰好完全反应,反应时仅观察到有浅黄色沉淀产生。取反应后的上层清液加入盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀产生。则A单质与含M的溶液反应的离子方程式为:____ 。
(6)25℃时,若Ksp(H)=2.2×10-20,向0.022mol/L的E溶液中逐滴滴入溶液K,
当开始出现沉淀时,溶液中的c(OH-)=
答案:(1)SO2;(2分) (2)CuO;(2分)
(3)﹤; (2分)
(4)① H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-1/2QKJ/mol ;(2分)
②2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2 ↑(注明条件电解) (2分)
(5) S2O32-+Cl2+H2O=SO42-+2Cl-+S↓+2H+ (2分)
(6)1×10-9mol/L(2分)(无单位只得1分)
解析:E的稀溶液为蓝色溶液,则B为铜单质;I的焰色反应为黄色,则G单质是钠。F
为无色、有刺激性气味的气体,且能使品红溶液褪色,则为SO2,C为浓硫酸。结合图中
信息可以推知其他所有物质。
(2)CuCl2溶液蒸干过程中,Cu2+水解生成Cu(OH)2,直至彻底水解,经灼烧Cu(OH)2
分解为CuO。
(3)溶液中的电荷守恒关系为:c(H+)+c(Na+)+c(NH4+)=c(OH-)+c(NO3-),pH=7时,
c(H+)=c(OH-),故c(Na+)<c(NO3―)。
(4)①燃烧热是以可燃物为1mol为标准的,故表示燃烧热的热化学方程式为:
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-1/2QKJ/mol。
②A、K分别是Cl2、NaOH,故可以通过电解饱和食盐水溶液:
2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。
(5)F是SO2,M离子中硫和氧的质量比为4:3,则原子数之比为2:3,即为S2O32-,从题意可知Cl2与S2O32-反应,生成硫单质和SO42-,反应的离子方程式为:S2O32-+Cl2+H2O=SO42-+2Cl-+S↓+2H+。
(6)H是Cu(OH)2,Ksp表达式为:Ksp=c(Cu2+)·c2(OH-),将所给数据带入表达式可求得OH—为:1×10-9mol/L。
54.(2013·山东省威海市期末)(1)已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数:
弱酸化学式
HSCN
CH3COOH
HCN
H2CO3
电离平衡常数
1.3×10—1
1.8×10—5
4.9×10—10
K1=4.3×10—7 K2=5.6×10—11
①等物质的量浓度的a.CH3COONa、b.NaCN、c.Na2CO3、d.NaHCO3溶液的pH由大到小的顺序为 (填序号)。
②25℃时,将20 mL 0.1 mol·L—1 CH3COOH溶液和20 mL 0.1 mol·L—1HSCN溶液分别与20 mL 0.1 mol·L—1NaHCO3溶液混合,实验测得产生的气体体积(V)随时间(t)的变化如右图所示:
反应初始阶段两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是 。反应结束后所得两溶液中,c(CH3COO—) c(SCN—)(填“>”、“<”或“=”)。
③若保持温度不变,在醋酸溶液中加入少量盐酸,下列量会变小的是______(填序号)。
a. c(CH3COO-) b. c(H+)
c. Kw d. 醋酸电离平衡常数
(2)右图为某温度下,PbS(s)、ZnS(s)、FeS(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,溶液的S2—浓度、金属阳离子浓度变化情况。如果向三种沉淀中加盐酸,最先溶解的是 (填化学式)。向新生成的ZnS浊液中滴入足量含相同浓度的Pb2+、Fe2+的溶液,振荡后,ZnS沉淀会转化为 (填化学式)沉淀。
(3)甲烷燃料电池可以提升能量利用率。下图是利用甲烷燃料电池电解50 mL 2 mol·L—1的氯化铜溶液的装置示意图:
请回答:
① 甲烷燃料电池的负极反应式是 。
② 当线路中有0.1 mol电子通过时, 极增重________g
答案:(1)① c b d a (2分)
② 同浓度的HSCN比CH3COOH酸性强,与NaHCO3溶液反应快(2分) <(1分)
③ a(2分)
(2)FeS (1分) PbS (1分)
(3)① CH4 —8e— + 2H2OCO2 + 8H+ (2分)
② b(1分) 3.2(1分)
解析:(1)①从题给的电离平衡常数看,电离能力:HSCN>CH3COOH>H2CO3>HCN>HCO3-,
则对应离子的水解能力:SCN-②HSCN酸性比CH3COOH强,故相同浓度的HSCN溶液中的H+大于CH3COOH溶液中的H+浓度,
故初始阶段HSCN溶液产生CO2速率较快。完全反应后,因CH3COO-水解程度比SCN-强,故c(CH3COO—)> c(SCN—)。
③醋酸溶液的电离平衡:CH3COOH≒CH3COO-+H+,故向醋酸溶液中加入少量盐酸,平衡逆向
移动,CH3COO-浓度减小,溶液酸性增强,a正确,b项错误;水的离子积常数Kw、醋酸的电离平衡常数均只与温度有关,不发生变化,c、d项错误。
(2)三种物质结构相似,溶度积常数表达式相同,从图可知三种物质的溶度积常数关系:Ksp(FeS)> Ksp(ZnS)> Ksp(PbS)。故向三种沉淀平衡体系加入盐酸将FeS溶解。PbS的溶度积最小,故ZnS将转化为PbS沉淀。
(3)①甲烷燃料电池的化学反应原理是:CH4+2O2→CO2+2H2O,反应中转移电子8e-,
介质为酸性介质,故负极反应式为:CH4 —8e— + 2H2OCO2 + 8H+。
②从图可知,a为阳极、b为阴极,电解CuCl2溶液,阴极析出铜单质,Cu2++2e-=Cu,
故转移0.1mol电子,该极质量增加3.2g。
55.(2013·广州市期末调研)某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究
“条件对化学反应速率的影响”。实验时,先分别量取两种溶液,然后倒入试管中迅速振荡混合均匀,开始计时,通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下的方案。
编号
H2C2O4溶液
酸性KMnO4溶液
温度/℃
浓度/ mol·L-1
体积/mL
浓度/ mol·L-1
体积/mL
①
0.10
2.0
0.010
4.0
25
②
0.20
2.0
0.010
4.0
25
③
0.20
2.0
0.010
4.0
50
(1)已知反应后H2C2O4转化为CO2逸出,KMnO4转化为MnSO4,每消耗1mol H2C2O4转移_____mol 电子。为了观察到紫色褪去,H2C2O4与KMnO4初始的物质的量需要满足的关系为:c(H2C2O4):c(KMnO4) ≥______________。
(2)探究温度对化学反应速率影响的实验编号是___________(填编号,下同),可探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是_____________。
(3)实验①测得KMnO4溶液的褪色时间为40s,忽略混合前后溶液体积的微小变化,这段时间内平均反应速率v(KMnO4)=_______________ mol·L-1·min-1。
(4)已知50℃时c(MnO4—)~反应时间t的变化曲线如图。若保持其他条件不变,请在答题卡坐标图中,画出25℃时c(MnO4—)~t的变化曲线示意图。
答案:(1)2 ; 2.5 (每空3分)
(2)②和③ ; ①和② (每空2分)
(3)0.010或1.0 ×10-2 (3分,0.01得2分)
(4)如右图(3分。标注1分,正确做图2分)
解析:(1)H2C2O2中碳的化合价是+3价,CO2中碳的化合价为+4价,故每消耗1molH2C2O4转移2mol电子。配平反应方程式为:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O,为保证KMnO4完全反应,c(H2C2O4):c(KMnO4) ≥2.5。
(2)探究温度对反应速率的影响,则浓度必然相同,则为编号②和③;同理探究浓度的实验是①和②。
(3)v(KMnO4)[0.010mol·L-1×4/6]/[40/60]=0.010mol·L-1。
(4)温度降低,化学反应速率降低,故KMnO4褪色时间延长。
第3单元 元素化合物及其应用
1.(2013·山东省威海市期末)硅及其化合物在材料领域中应用广泛。下列叙述错误的是
A.硅单质可用来制造太阳能电池
B.氮化硅陶瓷属于新型的无机非金属材料
C.为防止NaOH溶液变质,常将其保存在磨口玻璃瓶中
D.高温下,二氧化硅能分别与C、CaCO3、Na2CO3发生反应
答案:C
解析:NaOH能够与玻璃中的SiO2反应生成具有黏合能力的硅酸钠,将磨口玻璃塞和瓶口黏在一起,无法打开,C项错误。
2.(2013·福建省福州市期末检查)下列过程中,没有明显现象变化的是( )
A.向饱和碳酸钠溶液通入CO2气体
B.SO3通入BaCl2溶液中
C.向碳酸氢钠溶液中滴加氢氧化钠溶液
D.向Fe(NO3)2溶液中滴加稀盐酸
答案:C
解析:由于NaHCO3的溶解度比Na2CO3小,CO2与碳酸钠反应生成碳酸氢钠的质量大于碳酸钠,溶剂水的质量减小,故能够析出NaHCO3,A项不符合题意;SO3溶于水生成H2SO4,与BaCl2生成BaSO4沉淀,B项不符合题意;碳酸氢钠与氢氧化钠反应的离子方程式为:HCO3-+OH-=CO32-+H2O,无明显现象,C项符合题意;酸性条件下NO3-将Fe2+氧化为Fe3+,溶液有浅绿色变为棕黄色,D项不符合题意。
3.(2013·山东省威海市期末)右图是某燃煤发电厂处理废气的装置示意图。下列说法错误的是
A.使用此废气处理装置可减少酸雨的形成
B.装置内发生的反应有化合、分解、置换和氧化还原反应
C.整个过程的反应可表示为:2SO2+2CaCO3+O2=2CaSO4+2CO2
D.若烟囱的气体排放不达标,则此气体可使酸性高锰酸钾溶液褪色
答案:B
解析:石灰石的加入可以使硫元素转化为CaSO4,减少酸雨的形成,A项错误;装置中CaCO3分解为CaO和CO2,SO2与CaO化合为CaSO3,进而CaSO3氧化为CaSO4:2CaSO3+O2=2CaSO4,无置换反应,B项错误,C项正确;若烟囱气体不达标,则气体中含有SO2,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D项正确。
4.(2013·福建省龙岩市质检)如图所示,甲、乙、丙、丁分别代表Na2CO3、NaOH、NaHCO3、CO2四种物质,a、b、c、d、e、f分别表示两种物质间的转化关系。对于图中两种物质间的转化,通过一步反应就能实现的有
A.只有 a、b、c、d B.只有 b、c、d、e
C.只有 c、d、e、f D.a、b、c、d、e、f
答案:D
解析:a反应可以是Na2CO3与Ba(OH)2等反应;向NaOH溶液中通入过量的CO2,可以实现反应b;NaHCO3与酸反应均可以生成CO2,c反应能够实现;CO2与NaOH反应可以生成Na2CO2,d反应能够实现;Na2CO3溶液中通入CO2能够实现反应e;NaHCO3受热分解或与NaOH反应,能够实现反应f。
5.(2013·贵州省四校期末联考)将镁、铝合金10.2 g 溶于 4 mol·L-1的盐酸500 mL 里,若加入 2 mol·L-1的氢氧化钠溶液,并使得沉淀达到最大量,则需加入此种氢氧化钠溶液为
A、1000 mL B、500 mL C、100 mL D、1500 mL
答案:A
解析:生成最大量沉淀之后,溶液中的溶质只有NaCl,根据元素守恒可知,n(Na+)=n(Cl-)=n(NaOH)=n(HCl),故氢氧化钠溶液的体积为:(4mol·L-1×500mL)/2mol·L-1=1000mL。
6.(2013·福州市期末质量检查)向22.4g Fe2O3、Cu的混合物中加入0.5 mol·L-1的硫酸溶液600mL时,固体恰好完全溶解,所得溶液中不含Fe3+,若用过量的CO在高温下还原相同质量的原混合物,固体减少的质量为( )
A.6. 4g B.4.8g C.2.4g D.1.6g
答案:B
解析:溶液中可能的反应方程式有:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,根据固体恰好完全溶解,且溶液中不含Fe3+,则Fe2O3与Cu的物质的量相同。由溶液中的电荷守恒可知:
n(Cu2+)+n(Fe2+)=n(SO42-)=0.5mol·L-1×0.6L=0.3mol
n(Fe2+)=2n(Cu2+)
解得:n(Fe2+)=0.2mol,Fe2O3的物质的量为0.1mol,CO还原固体减少的质量是氧原子的质量:0.1mol×3×16g·mol-1=4.8g。
7.(2013·山东省威海市期末)下列关于元素及其化合物的说法正确的是
A.Fe在常温下可与浓硝酸、稀硝酸、浓硫酸剧烈反应
B.Na久置于空气中,可以和空气中的有关物质发生反应,最终生成NaHCO3
C.S、Cl2均能和NaOH溶液发生氧化还原反应,且都既作氧化剂又作还原剂
D.因为碳酸、氨水能够导电,所以液氨、二氧化碳是电解质
答案:C
解析:铁在常温下能被浓硫酸、浓硝酸钝化,A项错误;钠久置在空气中,最终得到的是Na2CO3,B项错误;S、Cl2和NaOH溶液反应为Cl2、S的自身氧化还原反应,氧化剂和还原剂都是Cl2、S,C项正确;CO2、NH3为共价化合物,液态不导电,水溶液是由于二者与水反应的产物电离而导电,故氨、二氧化碳为非电解质,D项错误。
8 (2013·荆门市期末调考)固体粉末X中可能含有Fe、FeO、CuO、MnO2、KCl和K2CO3中的若干种。为确定该固体粉末的成分,某同学依次进行了以下实验:
①将X加入足量水中,得到不溶物Y和溶液Z
②取少量Y加入足量浓盐酸,加热,产生黄绿色气体,并有少量红色不溶物
③向Z溶液中滴加AgNO3溶液,生成白色沉淀
④用玻璃棒蘸取溶液Z于广范pH试纸上,试纸呈蓝色
分析以上实验现象,下列结论正确的是 ( )
A.X中一定不存在FeO B.不溶物Y中一定含有Fe和CuO
C.Z溶液中一定含有KCl、K2CO3 D.Y中不一定存在MnO2
答案:B
解析:固体中可溶解的物质有KCl和K2CO3,信息③得到的白色沉淀可能是AgCl、Ag2CO3或二者的混合物,信息④说明溶液呈碱性一定存在K2CO3;信息②能够生成黄绿色的氯气,MnO2一定存在,还产生红色不溶物为铜单质,则CuO和Fe一定存在。综上所述,一定存在的有Fe、CuO、MnO2、K2CO3,FeO和KCl不能确定是否存在。
9.(2013·陕西省宝鸡市第一次质检)已知下列转化关系中,M、N均为单质,则M可能是
A.Na B.Al C.Fe D.Cu
答案:D
解析:Na、Al、Fe均为活泼电极,电解相关溶液不能制取其单质;电解铜盐溶液可以产生铜单质,该可能的转化是:Cu+Cl2→CuCl2→CuCl2溶液→电解生成Cu和Cl2。
10.(2013·福建省龙岩市质检)Al、Cu都是重要的金属元素。下列说法正确的是
A.两者对应的氧化物均为碱性氧化物
B.两者的单质都能与稀硫酸反应产生氢气
C.常温条件下,两种金属都能溶解于浓硝酸中
D.制备AlCl3、CuCl2,均不能采用将其溶液直接蒸干的方法
答案:D
解析:Al2O3是两性氧化物,A项错误;铜为不活泼金属,不能与盐酸反应生成氢气,B项错误;常温下,浓硝酸能够使铝钝化,C项错误;直接蒸干AlCl3、CuCl2得到的固体分别是Al(OH)3、Cu(OH)2,D项正确。
11.(2013·湖南省五市十校第一次联合检测)下面有关金属的叙述正确的是
A.金属原子只有还原性而其阳离子只有氧化性
B.金属阳离子只存于化合物中且有相应的阴离子相配合
C.金属单质在常温下均为金属晶体
D.某单质具有延展性则它一定是金属
答案:D
解析:Fe2+中铁的化合价为中间价态,既有氧化性,又有还原性,A项错误;金属单质是由金属阳离子和自由电子组成的,B项错误;汞常温下是液态,C项错误;只有金属单质具有延展性,D项正确。
12.(2013·江西省吉安市西路片七校联考)下列物质的转化在给定条件下能实现的是( )
A.①③⑤ B.①④⑤ C.②③④ D.②④⑤
答案:D
解析:硫在空气中燃烧,只能生成SO2,①错误;FeCl3溶液直接蒸干得到的是Fe(OH)3,
不能得到无水FeCl3,③错误。
13.(2013·福建省福州市期末检查)五种常见物质X、Y、Z、E、F均含有同一元素M,
已知Y是单质,Z是NO(一氧化氮),在一定条件下它们有如下转化关系,下列推断不合理的是( )
A.X可能是一种氢化物 B.M可能是金属
C.E可能是一种有色气体 D.X→Y可能是非氧化还原反应
答案:B
解析:因这五种物质中均含有同一元素M,且Z是NO,则M元素是氮或氧,B项错误;结合图可知M元素应为氮元素;若X是NH3,则NH3→N2→NO→NO2→HNO3,A、C正确;生成单质的反应可以是氧化还原反应,也可以是同素异形体之间的转化,为非氧化还原反应,D项正确。
14.(2013·浙江温州市第一次适应测试)下列说法正确的是
A.2013年1月1日起,我省正式发布环境空气质量指数(AQI),包括PM2.5、PM10、O3、CO2、SO2和NO2等6项指标
B.氨基酸是人体必需的营养物质,其晶体主要以内盐形式存在,调节溶液的pH可改变它的溶解度
C.明矾水解时产生具有吸附性的胶体粒子,可以用于饮用水的杀菌消毒
D.刚玉、红宝石、蓝宝石的主要成分是Al2O3,而青花瓷、石英玻璃、分子筛的主要成分是硅酸盐
答案:B
解析:CO2能算作大气污染物,A项错误;明矾净水是由于胶粒具有吸附性,使水中悬
浮颗粒沉降,不是杀菌消毒作用,C项错误;石英玻璃的主要成分是SiO2,D项错误。
15.(2013·合肥市第一次检测)化学与环境保护密切相关,下列叙述正确的是
A.绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理
B.煤经气化和液化两个物理变化过程,可变为清洁燃料
C.PM2.5(2.5微米以下的颗粒物)的污染主要来自化石燃料的燃烧
D.氢能是清洁能源,工业上电解水法制大量氢气符合节能减排理念
答案:C
解析:绿色化学是从源头消除污染,A项错误;煤的气化、液化属于化学变化,B项错误;电解水消耗大量的电能,不符合节能减排理念,D项错误。
16.(2013·贵州省四校期末联考)下列说法正确的是
A.垃圾资源化的主要途径是卫生填埋B.在日常生活中,化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因C.推广使用新能源,可以减少二氧化碳等温室气体的排放D.人造纤维、合成纤维和光导纤维都是有机高分子化合物
答案:C
解析:垃圾填埋会使地下水和土壤受到污染,A项错误;电化学腐蚀是金属腐蚀的主要原因,B项错误;光导纤维的主要成分是SiO2,不是有机高分子化合物,D项错误。
17.(2013·山东省济南市期末)下列叙述中,正确的是
A.氯化铝溶液中加入过量氨水反应实质是:Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3NH4+
B.在加入铝粉能放出氢气的溶液中:K+、NH4+、CO32-、Cl-一定能够大量共存
C.镁铝合金既可完全溶于过量盐酸又可完全溶于过量NaOH溶液
D.依据铝热反应原理,能发生反应2Al+3MgO3Mg+Al2O3
答案:A
解析:氨水碱性太弱,不能与Al(OH)3反应,故A项正确;能够使铝粉产生氢气的溶液可能是强酸性,则CO32-不能存在,也可能是强碱性溶液,NH4+不能大量存在,B项错误;镁和铝都属于活泼金属,故都能够与盐酸反应,但是镁不能与碱反应,C项错误;铝热反应的实质是利用铝的还原性,但是金属性铝比镁弱,故不能用铝热法制取镁,D项错误。
18.(2013·河南省周口市期末)现有Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3、NaOH(aq)六种物质,它们之间有如下图所示转化关系,图中每条线两端的物质之间都可以发生反应,下列推断不合理的是
A.X可能为Al或Cl2 B.Y一定为NaOH(aq)
C.N一定是HCl(aq) D.Q、Z中的一种必定为Al2O3
答案:A
解析:根据物质之间的性质可知,Y能够与另外五种物质反应,故是NaOH;N能够与另
外四种物质反应,则是HCl;M能够与另外三种物质反应,故M、X是Al和Cl2;Al2O3、Al(OH)3既能与NaOH反应,又能与HCl反应,故Q、Z无法确定。
19. (2013·河南省周口市期末)钓鱼岛群岛的东海海域及部分太平洋海域探明为海底热水矿床。海底热水矿床是沉积着由岩浆热气从地底喷出金、铜、锌、稀有金属等区域。下列说法正确的是
A.金不溶于任何溶液
B.铜、锌在空气中均被氧化成对应的氧化物
C.铜锌合金的熔点低于铜或锌的熔点
D.稀有金属原子质子数和中子数之差为28
答案:C
解析:金能够溶于王水,A项错误;铜在空气中被腐蚀生成铜锈,主要成分是Cu2(OH)
2CO3,B项错误;合金熔点一般比成分金属的都低,C项正确;质子数和中子数之差为:50-22×2=6,D项错误。
20.(2013·海淀区期末)已知A 、B、C、D之间的转化关系如右图所示。
下列说法正确的是
A.若A为Fe,D为氢气,则B一定为酸
B.若A、D为化合物,B为水,则C一定是气体单质
C.若A、B、C、D均为化合物,该反应一定属于复分解反应
D.若A、B、C、D均为10电子微粒,且C是可使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则D常温下一定呈液态
答案:D
解析:铁与水蒸气反应也可以生成H2:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 A项错误;
3NO2+H2O=2HNO3+NO,则B、C项错误;根据C的性质可知为NH3,则该反应只能是为NH4++OH-NH3↑+H2O,D项正确。
21.(2013·海淀区期末)下列说法正确的是
A.PM 2.5的产生与人类活动无关
B.硅是现代光学及光纤制品的基本原料
C.酒精可使蛋白质变性,故能消毒杀菌
D.塑化剂是一种化工塑料软化剂,可以大量添加到婴幼儿玩具中
答案:C
解析:PM2.5是大气污染物,会导致雾霾天气,是工业生产、汽车尾气等导致的,A项错误;二氧化硅是光导纤维的主要成分,B项错误;酒精能够使蛋白质变性,失去生物活性,用来杀菌消毒,C项正确;塑化剂对人体有害,不能添加到婴幼儿玩具中,D项错误。
22. (2013·荆门市期末)下列叙述涉及的化学相关知识,其中不正确的是( )
①打开汽水瓶盖时有大量气泡冒出,可用勒夏特列原理解释
②化学键可以使离子相结合,也可以使原子相结合
③用铁制自来水管与铜制水龙头连接使用时,连接处的铁水管锈蚀更快
④Ksp不仅与难溶电解质的性质和温度有关,而且还与溶液中的离子浓度有关
⑤氟利昂(CF2Cl2)会破坏大气臭氧层,从而导致“温室效应”
⑥Al和Fe在一定条件下都能与某些氧化物反应
⑦一定条件下,仅用稻草就可制得酒精和氨基酸
⑧汽油和花生油的主要成份都是油脂
A.④⑤⑦⑧ B.③④⑤⑧ C.①②③⑥ D.①④⑤⑦
答案:A
解析:汽水中溶解大量的CO2,打开瓶塞气压减小,CO2大量逸出,①正确;离子间形成的化学键是离子键,原子间形成的化学键是共价键,②正确;铜、铁接触与自来水形成原电池,加速接触处铁的腐蚀,③正确;Ksp只与温度有关,④错误;氟利昂败坏臭氧层,导致臭氧空洞,⑤错误;铝能与Fe2O3、Cr2O3等发生铝热反应,铁在高温下能够与水蒸气反应,⑥正确;稻草的主要成分是纤维素,元素种类有碳、氢、氧,无氮元素,不可能制得氨基酸,⑦错误;汽油的主要成分是烃,⑧错误。
23. (2013·河南省周口市期末)化学与科学、技术、社会和环境密切相关。下列有关说法中错误的是
A.高纯度硅是制造太阳能电板材料之一
B.锂可用于制造质量轻、容电量大的可充电电池
C.“海市蜃楼”是一种与光学和胶体性质相关的自然现象
D.人体内没有能使纤维素水解的酶,因此人类不需要摄取纤维素
答案:D
解析:硅能够使太阳能直接转化为电能,被用来制作太阳能电池板,又称为光伏发电,
A项正确;Li相对原子质量小,放电容量大,被广泛开发新型的化学电源,B项正确;“海市蜃楼”是太阳光通过胶体产生的一种折射现象,C项正确;纤维素在人体内不能被吸收,但可以促进胃肠的蠕动,促进食物的消化等,D项说法错误。
24.(2013·扬州市期末)下列有关物质的性质与应用相对应的是
A.氢氟酸具有酸性,可用于雕刻玻璃
B.Na2O2具有强氧化性,可用作呼吸面具的供氧剂
C.氯化铁溶液能氧化铜,可用于制作印刷电路板
D.SO2具有漂白性,可使酸性高锰酸钾溶液褪色
答案:C
解析:SiO2不能与氢氟酸以外的酸反应,不是利用氢氟酸的酸性,A项错误;Na2O2用于供氧剂时,Na2O2既体现氧化性,又体现还原性,B项错误;Fe3+具有较强的氧化性,能够腐蚀铜:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,C项正确;SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色,体现SO2的还原性,D项错误。
25.(2013·扬州市期末)下列物质转化在给定条件下不能实现的是
A.①②③ B.①②④
C.①②③④ D.①②③④⑤
答案:D
解析:①SiO2既不溶于水,也不能与水反应,错误;硫燃烧只能生成SO2,不能生成SO3,②错误;碳与SiO2在高温下才能发生反应,而且生成的是一氧化碳,③错误;镁的制取是电解熔融的氯化镁,④错误;常温下钠与氧气反应生成的是Na2O,加热条件下反应生成Na2O2,⑤错误。
26.(2013·河南省周口市期末)中学化学中很多“规律”都有其适用范围,下列根据有关“规律”推出的结论合理的是
A.Na2O、Na2O2组成元素相同,推出与水反应产物也完全相同
B.SO2和湿润的Cl2都有漂白性,推出二者混合后漂白性更强
C.H2CO3的酸性比HClO强,推出CO2通入NaClO溶液中能生成HClO
D.根据常温下铜与浓硝酸可以制取NO2,推出常温下铁与浓硝酸也可以制取NO2
答案:C
解析:Na2O、Na2O2与水反应的化学方程式为:Na2O+H2O=2NaOH、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2,A
项错误;SO2与Cl2混合通入水中发生反应:Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4,漂白性降低或消失,B项错误;根据强酸制弱酸原理,C项正确;常温下浓硫酸能够使铁发生钝化,阻碍反应的继续进行,D项错误。
27.(2013·山东省济南市期末)对于下列化学事实的表述中,有错误的是
A.浓硝酸需要在棕色瓶中保存,以防止硝酸见光分解
B.向Fe(OH)3胶体中逐滴滴入过量的稀硫酸,能发生“先沉淀后溶解”的现象
C.向石蕊试液中滴加氯水溶液先变红后褪色
D.向无色溶液中滴加盐酸生成能使澄清石灰水变浑浊的无色气体,证明溶液一定含CO32-
答案:D
解析:硝酸见光易分解,故应保存着棕色瓶中,A项正确;向Fe(OH)3胶体中逐滴滴入过量的稀硫酸,先发生胶体的凝聚,继续加入硫酸,发生酸碱中和反应,Fe(OH)3溶解,B项正确;氯水具有酸性和漂白性,能够使石蕊先变红色后褪色,C项正确;若溶液中含有CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3-等离子时,与盐酸反应产生能够使澄清石灰水变浑浊的无色气体,D项错误。
28.(2013·安徽师大附中、安庆一中期末考试)中学化学中很多“规律”都有其使用范围,下列根据有关“规律”推出的结论合理的是
A.Al(OH)3、Cu(OH)2受热易分解,Fe(OH)3受热也易分解
B.过量CO2通入漂白粉溶液,所得溶液漂白性增强,过量SO2通入漂白粉溶液,所得溶液漂白性也增强(不考虑SO2溶解)
C.根据F、Cl、Br、I非金属性依次减弱,推出HF、HCl、HBr、HI的酸性依次减弱
D.37℃时,Fe3+、Cu2+能催化H2O2的分解;100℃时,MnO2、过氧化氢酶也能催化H2O2的分解
答案:A
解析:难溶性的氢氧化物加热易分解,A项正确;漂白粉能够氧化SO2,使漂白效果变弱,B项错误;F、Cl、Br、I非金属性依次减弱,但它们气态氢化物的水溶液的酸性递增,C项错误;过氧化氢酶是一种蛋白质,温度达到100℃,蛋白质已经变性,失去生物活性,D项错误。
29.(2013·山东省德州市期末校际联考)A.B、C、X均为中学化学常见物质,一定条
件下它们有如下转化关系(其它产物已略去),下列说法错误的是:
A.若X为O2,则A可为硫
B.若X为KOH溶液,则A可能为AlCl3
C.若X为HNO3,则C可能为Fe(NO3)3
D.若A、B、C均为焰色反应呈黄色的化合物,则X可能为CO2
答案:A
解析:S和氧气反应只能生成SO2,不能生成SO3,A项错误;AlCl3与不同量的KOH
反应生成Al(OH)3或NaAlO2,B项正确;不同量的铁与硝酸反应可能生成Fe(NO3)2或Fe(NO3)3,C项正确;NaOH与不同量的CO2反应,可以生成NaHCO3或Na2CO3,D项正确。
30.(2013·湖南省五市十校第一次联合检测)向含有FeCl3、BaCl2的酸性溶液中通入SO2气体会有沉淀产生,该沉淀是
A.BaSO4 B.FeS C.BaSO3 D.S
答案:A
解析:Fe3+的氧化性能够将SO2氧化为SO42-:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+,SO42-与Ba2+反应生成BaSO4:Ba2++SO42-=BaSO4↓,A正确。
31.(2013·广东省惠州市一模)下列有关硅及其化合物的说法正确的是
A.单质硅常用作半导体和光导纤维材料
B.硅在自然界中只以化合态的形式存在
C.SiO2与纯碱高温生成CO2,说明硅酸的酸性比碳酸强
D.SiO2是非金属氧化物,它不与任何酸反应
答案:B
解析:单质硅用作半导体材料,SiO2用作光导纤维,A项错误;硅是亲氧元素,在自然界中只能以化合态存在,B项正确;比较酸性强弱,应在溶液中进行的反应,SiO2与纯碱高温生成CO2是固体与固体加热的反应,C项错误;SiO2能够与氢氟酸反应,D项错误。
32.(2013·合肥市第一次检测)下列关于物质的性质与用途的说法中不正确的是
A.氧化铝的熔点很高,因此可用做耐火材料
B.某些金属氧化物灼烧时有特殊的颜色,因此可用于制造烟花
C.氢氟酸能与二氧化硅反应,因此可用于刻蚀玻璃
D.氯气具有强氧化性,因此可用于漂白有色布料
答案:D
解析:氯气可以用于漂白,但是实际起漂白作用的是与水反应生成的HClO,D项错误。
33.(2013·广东省汕头市一模)下列药品和装置合理且能完成相应实验的是
A.喷泉实验 B.实验室制取并收集氨气
C.制备氢氧化亚铁 D.验证苯中是否有碳碳双键
答案:D
解析:NO不溶于水,也不与水反应,故不能用于喷泉实验,A项错误;加热固体混合物时,试管口应向下倾斜,B项错误;Fe(OH)2具有较强的还原性,应将滴管插入液面以下,C项错误;通过溴水或酸性高锰酸钾溶液是否褪色,可以验证苯环中是否有碳碳双键,D项正确。
34.(2013·广州市期末调研)下列说法不正确的是
A.漂白粉长时间露置空气中会结块变质
B.把NaHSO4溶液加入NaAlO2中生成白色沉淀然后沉淀又溶解
C.装强碱溶液的试剂瓶需要用橡胶塞,长时间后会在瓶口有白色固体生成
D.蘸有浓硫酸的玻璃棒接近浓氨水瓶口有白烟产生
答案:D
解析:漂白粉吸收空气中的CO2、H2O,生成CaCO3,A项正确;Al(OH)3具有两性,把NaHSO4溶液加入NaAlO2中生成白色沉淀然后沉淀又溶解,B项正确;强碱的试剂瓶口吸收空气中的CO2,形成碳酸盐,C项正确;浓硫酸无挥发性,不能产生白烟,D项错误。
35.(2013·广州市期末调研)下列离子方程式正确的是
A.氢氧化镁与稀盐酸反应:H+ + OH-=H2O
B.AlCl3溶液中加入少量氨水:Al3++3OH-=Al(OH)3↓
C.铜溶于稀硝酸:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
D.次氯酸钙溶液中通入过量CO2:Ca2++2ClO-+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO
答案:C
解析:A项氢氧化镁难溶于水,应写成化学式;B项NH3·H2O是弱碱,应写成化学式;D项次氯酸钙中通入过量的CO2,生成Ca(HCO3)2,正确的离子方程式为:ClO-+H2O+CO2=HCO3-+HClO。
36.(2013·合肥市第一次检测)能实现下列物质件直接转化的元素是
A.硅 B.氮 C.钠 D.铁
答案:C
解析:硅与氧气生成SiO2,SiO2不溶于水,也不能与水反应生成酸,A项错误;氮与氧气反应生成NO,NO不溶于水也不与水反应,故不能实现直接转化,B项错误;Na与氧气生成Na2O或Na2O2,二者均能够与水反应生成NaOH,NaOH与盐酸反应生成NaCl,C项正确;铁与氧气反应生成Fe3O4,Fe3O4不溶于水,也不与水反应,D项错误。
37.(2013·河北省保定市期末)下列由相关实验现象所推出的结论正确的是
A. Cl2、SO2均能使品红溶液褪色,说明二者均有氧化性
B. 向溶液中滴加酸化的溶液出现白色沉淀,说明该溶液中可能含有
C. Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生,说明Fe与两种酸均发生置换反应
D. 分别充满NH3、HCl气体的烧瓶倒置于氢氧化钠溶液中后液面均迅速上升,说 明NH3和HCl气均易溶于水
答案:B
解析:Cl2使品红褪色说明HClO的强氧化性,而不是Cl2的强氧化性,SO2是品红的褪色不是氧化性,A项错误;稀硝酸与铁反应生成的气体是NO,该反应不是置换反应,C项错误;由于HCl为酸性气体,用NaOH吸收,不能说明其溶解性,D项错误。
38.(2013·山东省威海市期末)现有H2SO4、Ba(OH)2、Na2CO3和氯水四种溶液,有如图所示的相互关系,图中每条线段两端的物质可以发生化学反应。下列推断合
理的是
A. M一定是Ba(OH)2 B.Y可能是氯水
C. X一定是Na2CO3溶液 D.Z可能是H2SO4
答案:D
解析:从物质的性质看,Na2CO3、Ba(OH)2均能够与另外三种物质反应,故为M或Y,而H2SO4、氯水能够与Na2CO3、Ba(OH)2反应,且二者不能反应,故为X或Z。
39.(2013·湖南省五市十校第一次联合检测)下图是无机物A~M在一定条件下的转化关系(部分产物及反应条件未列出)。其中,I是由第三周期元素组成的单质中熔点最高的金属, K是一种红棕色气体。
(提示:4FeS2+11O2 ======2Fe2O3+8SO2)
请填写下列空白:
⑴ 在周期表中,组成单质G的元素位于第__ _周期_________族。
⑵ 在反应⑦中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________________。
⑶ 在②、③、⑥、⑨中既属于化合反应又属于非氧化还原反应的是___________(填序号)
⑷ 反应④的离子方程式是:______________________________________________。
⑸ 将化合物D与KNO3、KOH共融,可制得一种“绿色”环保高效净水剂K2FeO4(高铁酸钾),同时还生成KNO2和H2O。该反应的化学方程式是:__________________________________。
答案:(1)四(或4);Ⅷ(2分)? ?? (2)1:2(1分)?? (3)③(1分)???
(4)3Fe2++NO3- +4H+ = 3Fe3++NO↑+2H2O(2分)??
(5)Fe2O3+3KNO3+4KOH =2K2FeO4+3KNO2+2H2O(2分)
解析:铝是第三周期中熔点最高的金属,即为I;从图看红棕色气体应含有氮,故为NO2,
L为NO,J是硝酸。从提示及图可知,D是Fe2O3,A、B、C分别是SO2、SO3、H2SO4。Al(代号I)与Fe2O3(代号D)为铝热反应,生成铁和氧化铝,根据反应⑩,G是铁,M是硝酸铁或硝酸亚铁溶液。从反应④看反应中发生了氧化还原反应,故M是硝酸亚铁。
(5)结合信息可知,KNO3→KNO2为还原反应,Fe2O3→K2MnO4为氧化反应,配平反应方程式为:Fe2O3+3KNO3+4KOH =2K2FeO4+3KNO2+2H2O。
40.(2013·河北省保定市期末)某化学小组利用下图实验装置进行NO的制取,并进行NO与O2反应的实验,请你参与此项活动并回答相应问题:
(1) 根据该化学小组的实验目的将以上各装置连接起来:
→e,_______→_______→_______→b
(2) 正确连接好装置后,先_______,再向试剂瓶中加入氢氧化钠溶液。
(3) 打开止水夹_______,关闭止水夹_______,向J型管中注入稀硝酸至短管口处,再在短管上插入带有铜片的橡胶塞,同时关闭止水夹______,写出此时J型管中发生反应的化学方程:_____________________
(4) 待生成的气体将J型管短管内的液体压入长管,直到与铜片相脱离时,打开止 水夹1,J型管中的NO气体受压进入干燥管,在干燥管中可观察到的现象是______________
(5) 此时R需进行如下操作:_______,即可将干燥管中 的氮氧化物气体全部排入到NaOH溶液中吸收。
(6) 已知NO、NO2与NaOH溶液反应的化学方程式为:
如果在尾气中NO占混合气体的体积分数为a%,NO2占混合气体的体积分数为b%。若尾气经过足量的NaOH溶液时,NO和NO2能被完全吸收,则a和 b的关系是_______
答案:
解析:(1)从实验目的,再结合装置图可知,第一个装置为产生NO;第二个装置是吸收NO2,第三个装置是NO与O2反应,第四个装置为连接装置和提供反应所需的氧气装置。故各装置的连接为:a→e,f→c→d→b。
(2)有气体参加反应的实验装置,应在检查好气密性后再进行实验。
从(3)、(4)叙述可知,应该是先产生NO,且在J型管的短管处产生气体,并排管中的稀硝酸。故应先打开止水夹1,关闭止水夹2;再关闭止水夹1,待气体使铜片与硝酸脱离后,打开止水夹1,气体进入干燥管中;然后关闭止水夹1,打开止水夹2,用气囊充入空气,会产生红棕色的NO2,NO2溶于NaOH,产生无色气体。
(6)从所给反应看,NO2与NO等体积或NO2过量,均不会剩余气体,故a≤b。
41.(2013·山东省德州市期末校际联考)云南省曲靖的铬渣污染经媒体报道后,铬污染再次引起人们的关注。利用化学原理可以对工厂排放的含铬废水、铬渣等进行有效处理。
I.含铬废水的处理:某企业排放的含铬废水中含有较多毒性较大的Cr2O72-,某研究性学习小组为了变废为宝,将废水处理得到金属铬,设计了如下的工艺流程。
(1)加酸调节到pH =6,则用pH试纸测定溶液pH的操作是: 。
(2)在含Cr2O2-7废水中存在着平衡:,请写出该平衡的平衡常数表达式k=____,若继续加水稀释,平衡将____移动(填“正向”、“逆向”“不”)。
(3)请写出通入SO2时发生的离子反应方程式: 。
(4)写出加入铝粒在高温下发生反应制取铬的化学方程式 。
Ⅱ。还有一种净化处理方法是将含+6价Cr的废水放人电解槽内,用铁作阳极,加入适量的NaCl进行电解:阳极区生成的Fe2+和Cr2O2-7发生反应,生成的Fe3+和Cr3+在阴极区与OH—结合生成Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀除去[已知KSPFe(OH)3 =4.0×10-38,KSPCr(OH)3=6.0×10-31]。
①电解过程中NaCl的作用是 。
②已知电解后的溶液中c(Fe3+)为2.0×10-13mol·L-1,则溶液中c(Cr3+)为____mol·L-1。
答案:I.(1)将一小块pH试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液,点在pH试纸上,再与标准比色卡对照。
(2)[CrO42-]2[H+]2/[Cr2O72-] 正向
(3)Cr2O72-+3SO2+2H+=2Cr3++3SO42-+H2O
(4)2Al+Cr2O3 Al2O3+2Cr
II.①增强溶液的导电性 ②3×10-6
解析:I.(2)该平衡的平衡常数表达式为:[CrO42-]2[H+]2/[Cr2O72-]。加水稀释各离子浓度均减小,故离子浓度积减小,平衡将正向移动。
(3)图示说明SO2作用为还原性:SO2→SO42-,则Cr2O72-→Cr3+,配平反应方程式为:Cr2O72-+3SO2+2H+=2Cr3++3SO42-+H2O。
(4)铝与Cr2O3的反应为铝热反应。
II.①根据题意,阳极反应为:Fe→Fe2+,阴极区溶液显碱性,则阴极反应为:2H++2e-=H2↑。Na+、Cl-均未参加电极反应,起增强溶液导电性作用。
②Fe(OH)3的溶度积表达式为:Ksp=c(Fe3+)·c3(OH-),则c3(OH-)=Ksp/c(Fe2+)=4.0×10-38/2.0×10-13=2×10-25。Cr(OH)3的溶度积表达式为:Ksp=c(Cr3+)·c3(OH-),则c(Cr3+) =
Ksp/ c3(OH-)=6.0×10-31/2×10-25=3.0×10-6。
42.(2013·江西省吉安市西路片七校联考)元素及其化合物的知识是高中化学重要的组成部分,是考查化学基本概念和理论、化学计算、化学实验知识的载体。
(1)元素周期表1-20号元素中,某两种元素的原子序数相差3,周期数相差1。
①这样的两种元素的组合有________种。
②若这样的两种元素形成化合物时原子数之比为1∶2,写出这些化合物的化学式:
_____________ ___;
③若这样的两种元素形成的化合物中原子数之比为1∶1。(2分)
写出其中一种化合物的化学式和名称:____________________________;
(2)A是自然界存在最广泛的ⅡA族元素,常以化合物F存在.从单质A起始发生的一系列化学反应可由下图表示:
请回答下列问题:
①F的化学式为_______,D的电子式为________________
②E与水反应的化学方程式为________________________________;
③实际生产中,可由F为原料制备单质A,简述一种简单的制备方法(不需考虑综合经济效益)____________________ __
答案: (1) ①7 (2分) ②Na2O、K2S、MgF2、CaCl2(2分);
③Na2O2、过氧化钠或K2S2、过硫化钾(2分)
(2)①CaCO3 (2分) (2分) ② NaH+H2O===NaOH+H2↑(2分)
③CaCO3高温加热分解生成CaO,CaO经电解生成单质Ca(2分)
或CaCO3与足量盐酸反应,蒸干得到CaCl2固体,CaCl2经高温熔化电解生成单质Ca
解析:(1)①若是第一周期的氢,则另一元素可以是第二周期的Be,氦和硼;若其中一个元素是第三周期的Na、Mg、Al,则另一元素可以是氧、氟、氩;若其中一种元素是钾、钙,则另一元素是硫、氯。
②可形成1:2化合物的元素应为VIA与IA、VIIA与IIA族的元素,化学式为:Na2O、K2S、MgF2、CaCl2。
③符合题意的只能是过氧化物,如:Na2O2、过氧化钠或K2S2、过硫化钾。
(2)自然界中元素存在顺序是:氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁、氢……,故A是钙。
钙与水反应方程式为:Ca+2H2O=Ca(OH)2+H2↑,结合转化关系图可知:B是氢气,C是Ca(OH)2。则E是NaH、H是NaOH;D、F、G分别是CO2、CaCO3、CaO。
③Ca为极活泼的金属,只能通过电解法制取,通过电解熔融NaCl、Al2O3得到启示,可以通过电解熔融的CaO或CaCl2制取Ca。
43.(2013·河北省保定市期末)纳米级Cu20.由于具有优良的催化性能而受到科学研究的不断关注,下表为制取的三种方法:
(1) 工业上常用方法II和方法III制取Cu2O而很少用方法I,其原因是_______________________
(2) 巳知:
则方法I发生的反应:
=_______
(3) 方法II采用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度而制备纳米Cu2O,装置如图所示,该电池的阳极反应式为_____________
(4) 方法III为加热条件下用液态肼(N2H4)还原新制 Cu(OH)2来制备纳米级Cu2O,同时放出N2。该反应的化学方程式为_____________
(5) 在相同的密闭容器中,用以上两种方法制得的Cu2O作催化剂分别进行分解水的实验:水蒸气的浓度(mol/L)随时间t变化见下表:
下列叙述正确的是_________(填字母代号〉。
A.实验的温度:
B.实验①前
C.T1温度该反应的平衡常数为
D.实验②与实验①所用的催化剂的催化效率相同
答案:
解析:(1)高温下碳与CuO生成CO,污染环境,且CuO容易被还原为Cu,不容易控制。
(2)根据盖斯定律设计生成过程:
通过:③×2-①-②,可得反应方程式为: △H=(2c-a-b)kJ/mol。
(3)从总反应方程式可知,铜被氧化为Cu2O,为阳极反应:2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O。
(5)水解为吸热反应。从表中水解可知,T2促进了水的分解,且反应速率快,故T2>T1,A项错误;v(O2)=v(H2O)/2=(0.05-0.042)mol·L-1/20min×1/2=2×10-4mol·L-1·min-1,B项错误;平衡时,氢气和氧气的浓度分别为:0.01mol·L-1、0.005mol·L-1,带入平衡常数表达式:K=[c2(H2)·c(O2)]/c2(H2O)]=3.125×10-4,C项正确;实验①和②水的分解率相等,但是实验②先达到平衡,故实验②的催化剂效率较高,D项错误。
44.(2013·河北省保定市期末)Na2SO3和Na2S是硫元素的两种重要化合物。 请回答下列问题:
(1) 向Na2SO3和Na2S的混合溶液中加入稀盐酸,溶液中会产生大量淡黄色沉淀, 则该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是_________。
(2) Na2SO3和Na2S的混合物中,含硫的质量分数为32%,则混合物中的Na2SO3 和Na2S的物质的量之比为_________。
(3)在NaHS饱和水溶液中,+_________。
(4)已知Na2SO3在高温下分解生成两种产物。某同学称量25.2g纯净的 晶体在高温下隔绝空气加热至恒重,冷却后称得固体为12.6g, 将其完全溶于水配成1L溶液,并测溶液的pH。测得溶液的pH大于 溶液的pH,写出Na2SO3高温下分解的化学方程式___________________________
答案:
解析:(1)应的离子方程式为:SO32-+2S2-+6H+=3S↓+3H2O。
(2)Na2SO3与Na2S中钠与硫的质量比相等,故含硫32%的混合物,钠的含量为46%,则氧的含量为22%。则混合物中含Na2SO3质量分数为:22/100×126/48=693/1200,则Na2S的质量分数为:1-693/1200,转化为物质的量之比为:11:13。
(3)HS-在溶液中既能电离:HS-≒H++S2-,又能水解HS-+H2O≒H2S+OH-,故硫元素在溶液中有S2-、HS-和H2S三种形式存在,而钠元素只有Na+一种形式,根据钠元素和硫元素守恒可知c(Na+)=c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)。
(4)Na2SO3中硫的化合价是+4价,则其在高温下分解,则其氧化产物为Na2SO4,因分解后溶液的pH大于Na2SO3,故其还原产物是Na2S。反应的化学方程式为:。
45.(2013·湖南省五市十校第一次联合检测) “84消毒液”与硫酸溶液反应可以制取氯气(NaClO+ NaCl+H2SO4 Na2SO4 + Cl2↑+H2O) 为探究氯气的性质,某同学利用此原理制氯气并设计了如下所示的实验装置
请回答:
(1)从①、②、③装置中选择合适的制气装置(A处) (填写序号)。
(2)装置B、C中依次放的是干燥的红色布条和湿润的红色布条,实验过程中该同学发现装置B中的布条也褪色,其原因可能是 ,说明该装置存在明显的缺陷,请提出合理的改进的方法 。
(3)为了验证氯气的氧化性,将氯气通Na2SO3溶液中,写出氯气与Na2SO3溶液反应的离子方程式 。
(4)氯气通入饱和NaHCO3溶液能产生无色气体,已知酸性盐酸>碳酸>次氯酸,该实验证明氯气与水反应的生成物中含有 。
答案:(1)② (2分)
(2)产生的氯气中含有水蒸气会反应生成次氯酸(2分)
在装置A、B之间增加盛有浓硫酸的洗气瓶(或干燥装置)(2分)
(3)Cl2 + SO32—+ H2O = SO42— + 2Cl—+ 2H+(2分)
(4)HCl(或盐酸)(2分)
解析:(1)从信息可知,该反应为固体和液体在加热条件下进行的反应,故选②。
(2)由于反应产生的氯气中会混有水蒸气,导致B装置中的红色布条也会褪色。故应在A、 B之间增加干燥装置,干燥剂可以选浓硫酸。
(3)Cl2的氧化性能够将SO32-氧化为SO42-:Cl2+SO32—+H2O=SO42—+2Cl—+2H+。
(4)Cl2通入NaHCO3溶液产生无色气体,说明生成CO2,则产生了酸性比碳酸强的盐酸。
46.(2013·山东省威海市期末)氯化铝融盐电解法是以氯化铝为原料,以碱金属或碱土金属氯化物(含少量MgCl2、KCl、CaCl2)为电解质进行电解制取铝的方法。
(1)氯化铝融盐电解法需要先制纯氧化铝。以铝土矿(主要成分为Al2O3,含有少量Fe2O3、SiO2等杂质)为原料通过以下途径提纯氧化铝:
①依次写出X、Y的成分 , 。
②如右图所示在实验室中进行过滤,
操作中的两处错误分别是 ;
。
(2)制备无水氯化铝的反应为:2Al2O3+6Cl24AlCl3+3O2
③为促进该反应的进行,实际生产中需加入焦炭,其原理是 。
④加入焦炭后的化学反应可表示为Al2O3+C+Cl2AlCl3+X↑,为确定气体X是否是混合气体,某同学将X依次通过灼热的氧化铜和澄清的石灰水,再根据现象判断。该操作是否正确?(填正确、不正确或无法判断) ,请说明理由 。
(3)现在工业上通常用电解熔融氧化铝方式制取铝,理论上生产1吨铝消耗的氧化铝的质量 (填“大于”、“小于”、“等于”)氯化铝质量。
答案:(1)①NaOH溶液(1分); 稀盐酸(1分)
②没有使用玻璃棒引流;滤纸边缘高于漏斗边缘(2分)
(2)③碳与O2反应,有利于反应正向进行(2分)
④不正确。将生成气体先通过灼热的CuO粉末,若有CO就会生成CO2,这样就无法确定原来是否有CO2。 (2分)
(3)小于(2分)
解析:(1)铝土矿经前两步除去了其中含有的铁、硅的化合物,从Al(OH)3逆向分析,滤液乙中含Al3+,则Y应为HCl,X是NaOH:铝土矿与NaOH反应,Fe2O3以沉淀形式除去,而SiO2、Al2O3转化为AlO2-、SiO32-,向滤液中加入过量的盐酸,SiO32-形成硅酸沉淀,AlO2-形成Al3+。
②图中滤纸边缘高于漏斗边缘,未用玻璃棒引流。
(2)③焦炭在高温下与产物氧气反应,使平衡向正反应方向移动。
④为确定X是否是混合气体,应先检验气体中是否含CO2,再检验CO是否存在,否则就会影响对CO2的判断。
(3)冶炼等量的铝,需要Al2O3、AlCl3的关系:Al2O3(102)~2AlCl3(267),故生产1吨铝消耗氧化铝的质量小于氯化铝的质量。
47.(2013·山东省威海市期末) 某铜矿石主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量Fe、Si的化合物。实验室以此铜矿石为原料制备CuSO4·5H2O及CaCO3,部分步骤如下:
请回答下列问题:
(1)溶液A除含有Cu2+外,还可能含有的金属离子有________(填离子符号),验证所
含离子所用的试剂是______________。
(2)可用生成的CO2制取优质碳酸钙。制备时,先向氯化钙溶液中通入氨气,再通入
CO2。
①实验室通常采用加热氯化铵和氢氧化钙混合物的方法制取氨气。某学习小组选取下图所给部分装置制取并收集纯净的氨气。
如果按气流方向连接各仪器接口,你认为正确的顺序为a→______、______→______、______→ i。其中与i相连漏斗的作用是______________。
②实验室中还可用固体氢氧化钠和浓氨水制取少量氨气,下列最适合完成该实验的简易装置是_________(填编号)
(3)测定铜矿石中Cu2(OH)2CO3质量百分含量的方法是:a.将1.25g铜矿石制取的CuSO4·5H2O于锥形瓶中,加入适量水完全溶解;b.向溶液中加入100mL0.25mol/L的氢氧化钠溶液使Cu2+完全沉淀;c.过滤;d.滤液中的氢氧化钠溶液用0.5mol/L盐酸滴定至终点,耗用10mL盐酸。则铜矿石中Cu2(OH)2CO3质量分数为_____________。
答案:(1)Fe2+、Fe3+;酸性高锰酸钾溶液、KSCN溶液。
(2)①a→g、h→e、d→ i (2分),防止倒吸(1分);②A(2分)
(3)88.8%(2分)
解析:(1)铜矿石中Cu2(OH)2CO3和铁的化合物溶于稀硫酸,因化合物中铁的化合价未知,可能是Fe2+、Fe3+。Fe3+可以用KSCN检验,而Fe2+只能利用其还原性检验。
(2)①氨气是碱性气体,不能用浓硫酸干燥,只能用D装置干燥(气流方向g→h),氨气密度比空气小,用C装置收集(气体流向e→d),氨气极易溶于水,吸收时用E装置。故气流方向为a→g→h→e→d→i。
②用长颈漏斗不能控制反应的进行,C、D项错误;收集氨气导气管应伸到试管底部,方可收集到较纯的氨气,选A。
(3)用于沉淀Cu2+的NaOH物质的量:0.1L×0.25mol/L-0.5mol/L×0.01L=0.02mol。该转化过程中存在如下转化关系:
Cu2(OH)2CO3~2CuSO4·5H2O~4NaOH
222g 4mol
m 0.02mol
m=1.11g,则铜矿石中中Cu2(OH)2CO3质量分数为:1.11g/1.25g×100%=88.8%。
第4单元 化学实验
1.(2013·广东省佛山市一模)完成下列实验所选择的装置或仪器 (夹持装置己略去)正确的是
答案:A
解析:B项I2易溶于酒精,不能分离开;MgCl2水解,直接加热MgCl2·6H2O,得到的是MgO,不能制取MgCl2,C错误;D项配制100mL0.1000mol/L的K2Cr2O7,应选用100mL的容量瓶,错误。
2.(2013·合肥市第一次检测)下图为完成不同的化学实验所选用的装置或进行的操作,其中正确的是
A.装置①可用于分离互不相溶的液体
B.装置②可用于实验室配置一定物质的量浓度溶液
C.装置③可用于验证醋酸、碳酸、苯酚的酸性强弱
D.装置④可用于实验室制备少量氨气
答案:C
解析:图①是蒸馏,适合分离沸点不同的互溶液体,A项错误;配制稀硫酸溶液时,应先将浓硫酸在烧杯中稀释,冷至室温后再转移到容量瓶中,不能在容量瓶中直接配制,B项错误;NH4Cl受热分解,产生氨气和氯化氢,但是稍冷二者就再次化合为NH4Cl,不能用于制取氨气,D项错误。
3.(2013·湖南省五市十校第一次联合检测)下列实验中所选用的仪器合理的是
A.用200mL量筒量取5.2mL稀硫酸
B.用250mL容量瓶配制250mL 0.2mol/L的氢氧化钠溶液
C.用托盘天平称量11.75g氯化钠晶体
D.用碱式滴定管量取25.1mL溴水
答案:B
解析:量取5.2mL的稀硫酸,适合选用10mL的量筒,A项错误;托盘天平的精度为0.1g,不能精确度0.01g,C项错误;溴水具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,且滴定管精确值为0.01mL,D项错误。
4.(2013·山东省德州市期末校际联考)用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目
的的是
A.用图l所示装置蒸干AlC13饱和溶液制备AlCl3晶体
B.用图2所示装置证明非金属性Cl>C>Si
C.用图3所示装置分离CCl4萃取溴水后已分层的有机层和水层
D.用图4所示装置制取少量Cl2气体
答案:C
解析:蒸干AlCl3溶液,由于AlCl3溶液水解生成Al(OH)3与盐酸,因此加热蒸干AlC13饱和溶液不能得到AlCl3晶体,A项错误;利用元素最高价氧化物的水化物溶液酸性强弱比较非金属性强弱,而稀盐酸不是含氧酸,B项错误;MnO2与浓盐酸反应,应在加热条件下进行,D项错误。
5.(2013·福建省福州市期末检查)下列有关实验操作的说法正确的是( )
A.实验时手指不小心沾上苯酚,立即用浓NaOH溶液清洗
B.用润湿的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝,证明有氨气产生
C.将氯化铝溶液加热蒸发,最后可得到氯化铝晶体
D.酸碱中和滴定时,锥形瓶需用待测液润洗后,再加入待测液
答案:B
解析:手上沾了苯酚,用乙醇洗涤,不能用腐蚀性很强的浓NaOH溶液清洗,A项错误;将氯化铝溶液蒸干,得到的是Al(OH)3,C项错误;用待测液润洗锥形瓶,待测液的物质的量增加,消耗的酸或碱体积增加,会使测量值偏大,D项错误。
6.(2013·山东省济南市期末)下列有关说法中,不正确的是
A.除去Na2CO3固体中少量的NaHCO3,常用充分加热的方法
B.实验室中少量金属钠、钾常保存在煤油中
C.中和滴定要将锥形瓶洗净并用所盛溶液润洗2-3次
D.为加快Zn与稀H2SO4的反应速率,可向溶液中加入少量CuSO4溶液
答案:C
解析:NaHCO3受热易分解为Na2CO3,充分加热混合物能够达到除杂目的,A项正确;钠、钾性质活泼,能够与空气中的氧气、水蒸气反应,且二者密度比煤油大,故可以保存在煤油中以隔绝与空气的接触,B项正确;中和滴定时,若用所盛溶液润洗锥形瓶,因锥形瓶表面附着溶液,使所测结果偏大,C项错误;向溶液中加入少量CuSO4溶液,锌置换出铜附着在锌表面,与稀硫酸形成原电池,加快反应速率,D项正确。
7.(2013·山东省济南市期末)下列关于除去物质中杂质的方案设计,所选除杂试剂合理的是
答案:A
解析:A项SiO2不能与氢氟酸以外的酸反应,故方案正确;B项Si是亲氧元素,故硅、碳均能够与氧气反应,不能用氧气除杂;Na2CO3溶液能够与CO2、SO2均反应,C项错误;Cl2、HCl都能与NaOH溶液反应,D项错误。
8.(2013·扬州市期末)下列实验能达到目的的是
A.用CCl4萃取碘水中的碘
B.将足量盐酸加入混有少量CaCO3杂质的Na2SO4中可除去杂质
C.将混有少量HCl的Cl2通入NaOH溶液中除去HCl
D.将Fe(OH)3固体加入沸水中制备Fe(OH)3胶体
答案:A
解析:碘易溶于四氯化碳,难溶于水,A项正确;用盐酸除去CaCO3,会引入CaCl2杂质,B项错误;NaOH与HCl、Cl2都能够反应,C项错误;Fe(OH)3难溶于水,将其分散到水中,只能得到Fe(OH)3的悬浊液,而制备Fe(OH)3胶体是利用饱和氯化铁溶液与沸水共热,D项错误。
9.(2013·山东省济南市期末)下列说法中,正确的是
A.酸性高锰酸钾溶液具有强的氧化性,配制时用盐酸酸化
B.用25.00mL碱式滴定管量取20.00mL酸性高锰酸钾溶液
C.将KI溶液滴入酸性KMnO4溶液中,溶液的紫色能褪去
D.将SO2通入酸性高锰酸钾溶液,溶液紫色褪去,是SO2漂白性的表现
答案:C
解析:若用盐酸酸化高锰酸钾,因高锰酸钾具有强氧化性,能够将Cl-氧化为Cl2,A项错误;碱式滴定管有橡胶管连接,酸性高锰酸钾溶液能够氧化橡胶管,B项错误;KI具有强还原性,酸性高锰酸钾具有强氧化性,二者发生氧化还原反应,使溶液的紫色褪去,C项正确;SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色,体现了SO2的还原性,D项错误。
10.(2013安徽省省级示范高中名校高三联考 )
答案:B
解析:挤压胶头滴管,使水进入圆底烧瓶,发现气球膨胀变大,说明极易溶于水,A项正确;CCl4的密度比水大,不能防止O2将Fe(OH)2氧化,B错误;NH3是碱性气体,用碱石灰干燥,这样收集气体集气瓶中排除的是空气,并可用倒扣的漏斗吸收尾气,能防止倒吸,C正确;电解饱和食盐水时石墨做阳极,阳极反应为2Cl--2e-=Cl2↑,阴极反应为2H++2e-=H2↑,D正确。
11.(2013·合肥市第一次检测)下列实验操作及现象与实验结论一致的是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向某溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,生成白色沉淀
该溶液中不一定含有SO42-
B
光洁的铁钉放在冷的浓硫酸中,无明显现象
铁钉与冷的浓硫酸不反应
C
将少量的溴水分别滴入FeCl2溶液、NaI溶液中,再分别滴加CCl4振荡静置,下层分别呈无色和紫红色
氧化性:Br2> Fe3+>I2
D
向浓度均为0.1mol?L—1的KCl、KI混合溶液中滴加AgNO3
Ksp(AgCl)< Ksp (AgI)
答案:A
解析:由于Cl-能够与Ag+形成白色不溶于酸的沉淀,故溶液中可能含有SO42-或Ag+,A项正确;常温下,铁能够被浓硫酸钝化,B项错误;从实验只能得出氧化性:Br2>Fe3+ 、Br2>I2,不能确定Fe3+与I2的氧化性强弱,C项错误;溶度积Ksp(AgCl)>Ksp (AgI),D项错误。
12.(2013·广东省潮州市期末)下列有关实验现象和解释或结论都正确的是
选项
实验操作
现象
解释或结论
A
把SO2通入紫色石蕊试液中
紫色褪去
SO2具有漂白性
B
把浓硫酸滴到pH试纸上
试纸变红
浓硫酸具有酸性
C
将充满NO2的密闭玻璃球浸泡在热水中
红棕色变浅
反应2NO2N2O4的△H<0
D
向AgCl沉淀中滴加KI溶液
白色沉淀变为黄色
溶度积:AgI比AgCl更小
答案:D
解析:SO2不能漂白石蕊试液,SO2溶于水,溶液呈酸性,变为红色,A项错误;浓硫
酸具有脱水性,会使pH试纸变黑,B项错误;NO2为红棕色,N2O4无色,故浸入热水中,颜色加深,现象描述错误,C项不正确;AgCl是白色、AgI是黄色,沉淀由白色转化为黄色,说明AgCl转化为AgI,故AgI比AgCl难溶,溶度积更小,D项正确。
13.(2013·山东省威海市期末)下列叙述合理的是
A.用干燥的pH试纸检测碳酸钠溶液、氯水、稀醋酸的pH值
B.铜与浓硫酸反应时,可用蘸有浓溴水的棉花放在导管口吸收逸出的气体
C.需用某浓度的NaOH溶液450mL,则配制时应选用450mL的容量瓶
D.将液溴、浓硝酸保存在棕色试剂瓶中,放置于冷暗处
答案:D
解析:氯水具有强氧化性,会漂白pH试纸,A项错误;浓溴水具有强的挥发性,溴蒸气具有毒性,B项错误;实验室中没有450mL的容量瓶,配制450mL的溶液应选500mL的容量瓶,C项错误。
14.(2013·湖南省怀化市期末)下列实验装置(部分仪器已省略),能达到实验目的的是
答案:D
解析:A项氯气将被收集在广口瓶中,正确应为氯气从长导管通入,短导管出;HCl极易溶于水,导气管插入液面下吸收,容易发生倒吸,应该连接倒置的漏斗,B项错误;蒸馏石油时,需测量蒸气的温度,收集沸点不同的馏分,故温度计水银球应在蒸馏烧瓶的支管口处,C项错误;CaO能够与水反应生成Ca(OH)2,且放热,加速了氨的挥发,且用向下排空气法收集,D项正确。
15.(2013·湖南省怀化市期末)用氢氧化钠固体配制0.10mol/L的氢氧化钠溶液,下列说法错误的是
A.定容时俯视,会造成浓度偏高
B.转移时不慎将转移液溅出,会造成浓度偏低
C.称量时托盘上要垫上干净的称量纸
D.定容摇匀后发现液面下降,不应继续加水
答案:C
解析:定容时俯视刻度线,溶液体积偏小,所配溶液浓度偏大,A项正确;转移时溶液溅出,溶质损失,溶液浓度偏小,B项正确;氢氧化钠具有腐蚀性,应放在小水杯中称量,C项错误;定容摇匀后发现液面下降,若再加水,导致溶液体积偏大,浓度偏小,D项正确。
16.(2013·安徽省联盟第一次联考)下列装置和操作能达到实验目的的是
A.实验I:制取并收集氢气
B.实验II:验证葡萄糖的还原性
C.实验III:实验室制氨气并收集干燥的氨气
D.实验Ⅳ:检查碱式滴定管是否漏液
答案:C
解析:图I收集氢气的试管塞上单孔塞,空气无法被排出,还会产生危险,A项错误;图II该实验需在加热、碱性条件下进行,B项错误;图IV是排碱式滴定管尖嘴处的气泡,而不是检验碱式滴定管是否漏液,D项错误。
17.(2013·福建省宁德市质检)下列实验正确的是
A. 用湿润的pH试纸测定溶液的pH
B.用托盘天平称取11.7g NaCl晶体
C.用碱式滴定管量取20.00mL的酸性KMnO4溶液
D.用浓硫酸与NaOH溶液反应测定中和反应的反应热
答案:B
解析:用湿润的pH试纸测溶液的pH,相当于对原溶液稀释,若酸性溶液pH偏大,若碱性溶液pH偏小,中性溶液pH不变,A项错误;酸性KMnO4具有强氧化性,能够腐蚀碱式滴定管的橡胶管,C项错误;浓硫酸溶于水放出大量的热,导致测量的中和反应热值偏大,D项错误
18.(2013·湖北省武汉市2月调研)下列物质的除杂方法中,合理的是
①C2H6中混有的C2H4,可以将混合气体先通过溴水,然后用碱右灰干燥
②NaHCO3中混有的少量Na2CO3,可以用加热的方法除去
③乙烯中混有的SO2气体可以通过酸性高锰酸钾溶液除去
④金属铜中含有的少量银和锌可以通过电解精炼的方法除去
⑤H2S中混有的水蒸气用浓硫酸干燥即可
A.①④ B.②③ C.①⑤ D.④⑤
答案:A
解析:乙烯能够与溴水发生加成反应,乙烷不反应,然后用碱石灰干燥即可得到纯净的乙烷,①正确;NaHCO3受热分解为Na2CO3,②错误;乙烯和SO2均能够被酸性高锰酸钾溶液氧化,③错误;电解精炼时Zn溶解形成Zn2+进入溶液,银形成阳极泥,④正确;硫化氢能够被浓硫酸氧化,不能用浓硫酸干燥,⑤错误。
19.(2013·天津市滨海新区五所重点学校联考)下图所示对实验选用或实验操作正确的是
A.滴定FeSO4溶液 B.制取O2 C.制备Fe(OH)2 D.除去乙醇中的乙酸
答案:C
解析:A项无法确定反应的终点,错误;B项氧气的密度比空气的大,收集时应长导管进气,短导管出气,错误;C项用苯隔绝了与空气的接触,将滴管尖端插入液面下,挤出NaOH,可以防止Fe(OH)2被氧化,正确;乙醇与乙酸混溶,不能用分液法分离,D项错误。
20.(2013·天津市滨海新区五所重点学校联考)关于下列各实验装置的叙述中,不正确的是
A.图①可用于实验室制取少量NH3或O2
B.可用从a处加水的方法检验图②装置的气密性
C.实验室可用图③的方法收集Cl2或NH3
D.利用图④装置制硫酸和氢氧化钠,其中b为阴离子交换膜、c为阳离子交换膜
答案:C
解析:图①可以利用碱石灰(或生石灰)与浓氨水制取氨气,用MnO2和双氧水或Na2O2与水反应制取氧气,A项正确;图②关闭止水夹,从a处加水,U型管中产生液面差,静置一段时间,若液面差不变气密性好,若不能形成液面差或液面差发生变化,气密性不好,B项正确;氯气密度比空气的大,收集时应从长导管通入,而氨气的密度比空气的小,收集时应从短导管通入,C项错误;以Pt电解Na2SO4溶液,实际上是电解水,阳极放电的是OH-,该极区H+与b交换的SO42-形成H2SO4溶液,而阴极放电的是H+,该极区的OH-,与c交换的Na+形成NaOH溶液,D项正确。
21.(2013·福建省宁德市质检)某研究性学习小组设计如下实验装置进行探究。
(1)装置A中反应的化学方程式_____________________
(2) 实验结束后,欲验证反应生成气体的还原性,小组同学取装置B中溶液少量于一洁净的试管中,应向试管中加入的试剂是_______ (填序号)。
a.品红溶液 b.稀盐酸 c. BaCl2溶液 d.稀硝酸
(3)实验结束,小组同学立即熄灭酒精灯,可能导致的后果是________。
(4)实验结束,发现在铜片表面附着黑色固体。查阅资料得知:此黑色固体可能含有 CuO、CuS、Cu2S。常温下CuS和Cu2S都不溶于稀盐酸,在空气中煅烧都转化 为Cu2O和S02。该小组同学收集一定量黑色固体,按如下实验方案探究其成分:
①步骤2中检验滤渣洗涤干净的实验方法是_______。
②黑色固体的成分是_______;_______。
答案:
解析:(1)方程式的书写有如下三个易错点:漏掉“浓”字、加热符号、气体符号。(2)SO2被氧化则会生成SO42-,可以用BaCl2和盐酸,检验生成难溶于水、难溶于酸的白色沉淀。品红溶液能够验证SO2的漂白性;HNO3具有强氧化性,能够将BaSO3氧化为难溶于酸的BaSO4,会对验证气体的还原性产生干扰。
不适合选用。O2未被氧化也会被氧化
(3)SO2易溶于水,实验结束立即熄灭酒精灯,会导致倒吸。
(4)①滤渣表面会吸附溶液中的Cl-,可通过检测洗涤液中是否存在Cl-,以确定滤渣是否洗涤干净。
②固体溶于盐酸滤液为蓝色说明生成了Cu2+,因CuS、Cu2S不溶于盐酸,故固体中必含有CuO。
因CuS、Cu2S在加热条件下,均能够转化为Cu2O。可采取极端假设法,通过计算做出正确的判断:
2CuS ~ Cu2O
192 144
2.00g m1 m1=1.27g
Cu2S ~ Cu2O
160 144
2 m2 m2=1.8g
故不溶性固体中含有CuS、Cu2S。故黑色固体是CuO、CuS、Cu2S的混合物。
22.(2013·江西省重点中学协作体第一次联考)实验室在没有浓盐酸情况下,常用浓硫酸、食盐和二氧化锰在加热条件下制取氯气,反应方程式为:2NaCl + 3H2SO4(浓) + MnO22NaHSO4 + MnSO4 + Cl2↑ + 2H2O。但某研究性学习小组在查阅相关资料时发现二氧化锰与浓硫酸在加热条件下可产生氧气,反应方程式为:4MnO2 + 6H2SO4(浓)2Mn2(SO4)3 + O2↑+ 6H2O。
(1)请从上图中选用所需的仪器(仪器可重复使用)组成一套验证氯水的酸性、氧化性及漂白性的实验装置,同时证明制氯气过程中产生了O2。
现提供以下药品:MnO2、浓硫酸、食盐、石蕊试液、酚酞试液、淀粉-KI溶液、碱石灰、蒸馏水。将所用仪器的序号按连接顺序由上至下依次填入下表,并写出该仪器中应加试剂的名称或化学式。
选用的仪器
加入的试剂
A
二氧化锰、浓硫酸、食盐
D
/
(2)证明有氧气生成的操作及现象是 。
(3)实验持续进行过程中,观察到装有所选某种试剂的洗气瓶中的颜色变化是 ___________ 。
(4)实验中观察到装有淀粉-KI溶液的洗气瓶中的颜色由无色变蓝色,最后褪色。经测定碘最终被氧化成+5价,且溶液呈强酸性。写出有关溶液颜色变化的化学反应方程式 。
答案:
(1)
B
饱和食盐水
B
紫色石蕊试液
B
淀粉-KI溶液
C
碱石灰
(紫色石蕊试液与淀粉—KI溶液的顺序可以对换,4分
(3分)
(3)紫色→红色→无色→黄绿色 (2分)
(4)Cl2 + 2KII2 + 2KCl ,5Cl2 + I2 + 6H2O2HIO3 + 10HCl (共4分)
解析:从实验的目的结合所供选择的试剂看:石蕊试液既可以用来验证氯水的酸性(先变红),又能验证其漂白性(后褪色),选用B装置;淀粉-KI溶液可以验证其氧化性,选用B装置;氧气的验证只能是通过收集后(用到D装置),利用其助燃性,为得到纯净的氧气,可以用碱石灰除去Cl2,选用C装置;但是因浓盐酸具有挥发性,故氯气中混有HCl气体,在验证氯水的酸性和漂白性之前应先除去其中的HCl,可选试剂氯化钠与蒸馏水,配制出饱和食盐水,装置选B。综上所述,A装置产生的氯气→饱和食盐水除去其中含有的HCl——B装置→通入石蕊试液(或淀粉碘化钾溶液)——B装置→通入淀粉碘化钾溶液(或石蕊试液)——B装置→碱石灰——C装置→收集氧气——D装置。
(2)注意实验操作的规范性表述。
(4)从实验现象可知:氯气先将I-→I2(淀粉变蓝色):Cl2 + 2KII2 + 2KCl,继续通入氯气,氯气能够将碘氧化为HIO3,反应的化学方程式为:5Cl2 + I2 + 6H2O2HIO3 + 10HCl。
23.(2013·贵州省四校期末联考)某学习小组用图示装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。(1)A中试剂为 。(2)实验前,先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻,其目的是 。(3)检查气密性,将药品和水装入各仪器中,连接好装置后,需进行的操作还有:①记录C的液面位置;②将B中剩余固体过滤,洗涤,干燥,称重;③待B中不再有气体产生并恢复至室温后,记录C的液面位置;④由A向B滴加足量试剂;⑤检查气密性。上述操作的顺序是 (填序号);记录C的液面位置时,除视线平视外,还应 。(4)B中发生反应的化学方程式为 (5)若实验用铝镁合金的质量为a g,测得氢气体积为b mL(已换算为标准状况),B中剩余固体的质量为c g,则铝的相对原子质量为 。(6)实验过程中,若未洗涤过滤所得的不溶物,则测得铝的质量分数将 (填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
答案:(1)NaOH溶液(2)除去铝镁合金表面的氧化膜(3)⑤①④③② ;使D和C的液面相平(4)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑(5)
(6)偏小
解析:(1)该实验的目的是测量铝的质量分数及铝的相对原子质量,故应利用铝能与NaOH反应:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,Mg不能反应,通过固体质量的差值,确定合金中的铝的质量。
(2)镁、铝都属于活泼金属,容易在表面形成致密的氧化膜,将合金在稀酸中浸泡是为了除去其表面的氧化膜。
(3)实验首先要检验装置的气密性,反应前后要分别读取一次C中液面的体积,以便确定气体的体积。为保证气体体积准确,应使C、D液体的液面等高(C中气体压强与大气压相等)。
(5)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 2Ar(Al)g 3×22.4L
(a-c)g bL
解得:Ar(Al)=
(6)若不洗涤不溶物,其表面吸附有物质,导致所计算铝的质量较小,测量铝的质量分数偏小。
24.(2013·安徽省省级示范高中名校联考 )
答案:(1)4FeS+3O2+6H2SO4=2Fe2(SO4)3+6H2O+4S(2分)
(2)c(2分) (3)铁(2分)
(4)蒸发(浓缩)、(冷却)结晶、过滤、洗涤(4分,浓缩、冷却不写可以不扣分)
(5)促进Fe3+的水解(2分)
(6)31.11%(3分)
解析:(1)根据固体W的成分中存在S,推出FeS和O2、H2SO4发生氧化还原反应,FeS做还原剂,O2作氧化剂,产物有Fe2(SO4)3、S、H2O。
(2)污染物是SO2,用碱液吸收。
(3)溶液X中的铁是Fe3+,绿矾中的铁为Fe2+,故应加入Fe粉,将Fe3+还原为Fe2+。
(4)对能形成结晶水合物的盐溶液不能采取直接蒸干的办法制取晶体。
(5)升高温度,促进Fe3+的水解。 (6)③得到的沉淀是BaSO4,n(BaSO4) ==0.015mol,根据聚铁主要成分为[Fe(OH)SO4] n,推出n(Fe3+)=0.015mol,则m(Fe3+)=0.84g,铁元素的质量分数:ω(Fe)=(0.84g/2.700g)×100%=31.11%。
25.(2013·安徽省联盟第一次联考)工业上以黄铜矿(主要成分是CuFeS2,杂质不溶于水和酸)为原料,制备蓝色晶体G,其化学式为[Cu(NH3)4]SO4·H2O,涉及流程如下:
已知25℃时,几种金属氢氧化物的溶度积常数和完全沉淀的pH范围如下表:
(1)加快黄铜矿焙烧速率,可采用的措施有 (写两种)。
(2)加入双氧水可能发生反应的离子方程式为 ;试剂X的化学式为 。
(3)常温下,0.1 mol/L试剂Y的pH=11,则该温度下,试剂Y的电离常数为 ,用pH试纸测该溶液pH值的方法是 。
(4)已知Cu(OH)2+4NH3·H2O[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O,写出该反应的的平衡常数表达式: 。
(5)在溶液N中加入乙醇的目的是 。
答案:
解析:(1)黄铜矿(固体)与空气的反应,为加快反应速率,对黄铜矿可以粉碎以增大其与空气的接触面积,增大空气的流速(增大氧气浓度),以及采取高温等措施。
(2)从所给金属氢氧化物完全沉淀pH看,Fe2+会与Cu2+共同沉淀,但Fe3+完全沉淀时
Cu2+还未沉淀,能够达到分离铁元素和铜元素的目的。故H2O2用来氧化Fe2+为Fe3+:2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O。从流程图可知,试剂X的作用是将Fe3+以Fe(OH)3沉淀出来,但是又不能引入新的杂质,故可以用难溶性的CuO、Cu(OH)2、CuCO3或Cu2(OH)2CO3等。
(3)从该实验的目的看,Y应是氨水,氨水中存在如下平衡:NH3·H2ONH4++OH-,
pH=11根据水的离子积常数可求得:c(OH-)=c(NH4+)=10-3mol·L-1,忽略电离的氨水,则氨水的电离常数为:K=[c(NH4+)·c(OH-)]/c(NH3·H2O)=(10-3·10-3)/0.1mol·L-1=10-5mol·L-1。
(4)注意水和固体Cu(OH)2不能写入平衡常数表达式。
(5)深蓝色晶体的主要成分是[Cu(NH3)4]SO4·H2O,加入乙醇可降低其溶解度,促进晶体析出。
26.(2013·合肥市第一次检测)MgSO4?7H2O在医药上常用做泻药,工业上可用氯碱工业中的一次盐泥为原料生产。已知一次盐泥中含有镁、钙、铁、铝、锰的硅酸盐和碳酸盐等成分。其主要工艺如下:
用H2SO4调节溶液PH至1~2,H2SO4作用是
。
(2)加NaClO溶液至pH=5~6并加热煮沸5~10分钟,沉淀2中主要含有MnO2和另外两种难溶物,这两种难溶物的化学式分别为 、 ;其中NaClO溶液将MnSO4转化为MnO2的离子方程式为 。
(3)检验滤液Ⅱ中是否含有Fe3+的实验方法是
。
(4)“操作X”是将溶液 、 、过滤洗涤,即得到MgSO4?7H2O晶体。
(5)准确称量制得的样品5g,用200mL水溶解,加入2 mol?L—1的盐酸5mL,在不断搅拌下滴加足量2 mol?L—1 BaCl2溶液,充分反应后,得沉淀4.46g,则样品纯度为 。
答案:
解析:(1)CaSO4微溶于水,硅酸是难溶于水,通过加入硫酸可以使盐泥中的镁、铁、铝、锰转化为可溶的硫酸盐。
(2)ClO-具有强氧化性,将Mn2+转化为MnO2:Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+Cl-+2H+。同时将Fe2+转化为Fe3+,调节溶液的pH使Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,分离出来。
(3)利用Fe3+与SCN-形成特征的颜色变化,或与苯酚显紫色等,现象明显,灵敏度高,可检验Fe3+。
(4)对滤液蒸发浓缩,得到高浓度的MgCl2溶液,然后经冷却结晶即可得到MgSO4?7H2O晶体。
(5)根据反应关系可知,存在如下关系式:
MgSO4?7H2O ~ BaSO4
246g 223g
m 4.46g
m=4.92g,故样品的纯度为:4.92g/5g×100%=98.4%。
27.(2013·湖北省武汉市2月调研)乙酸乙酯是重要的化工原料。实验室合成乙酸乙酯的装置如下图所示。
有关数据及副反应:
副反应:
请回答下列问题:
(1)在大试管A中添加的试剂有6 mL乙醇、4 mL乙酸和4 mL浓硫酸,这三种试剂的添加顺序依次为 _______、_______ 、_______
(2)试管B中导管接近液面未伸入液面下的理由是_____ __
(3)现对试管B中乙酸乙酯粗产品进行提纯,步骤如下:
①将试管B中混合液体充分振荡后,转入 _______(填仪器名称)进行分离;
②向分离出的上层液体中加入无水硫酸钠,充分振荡。加入无水硫酸钠的目的是:
③将经过上述处理的液体放入干燥的蒸馏烧瓶中,对其进行蒸馏,收集_______℃左右的液体即得纯净的乙酸乙酯。
(4)从绿色化学的角度分析,使用浓硫酸制乙酸乙酯不足之处主要有____________________
(5)炒菜时,加一点白酒和醋能使菜肴昧香可口,试用符合实际情况的化学方程式解释: __________________________________________
答案:
解析:(1)乙酸挥发性更强,故先将乙醇与浓硫酸混合,浓硫酸密度大溶于乙醇放热,应将浓硫酸加入乙醇中。
(2)乙醇、乙酸都具有挥发性,乙酸乙酯中混有乙醇、乙酸,若将导管插入液面下,因乙酸、乙醇易溶于水,容易产生倒吸现象。
(3)①乙酸乙酯中混有的乙酸、乙醇易溶于水,但是乙酸乙酯难溶于水,故可以加水除去乙酸、乙醇,分层后通过分液分离(使用到分液漏斗)。
②CuSO4能够吸收乙酸乙酯中的水形成晶体,能够除去粗产品中的水。
③乙酸乙酯的沸点是77.1℃。
(4)题给信息,乙醇能够发生副反应生成乙醚,浓硫酸在该反应中作催化剂,不变化会产生酸性废液。
(5)乙醇、乙酸在炒菜过程中,能够发生酯化反应,生成具有香味的乙酸乙酯,增加香味。
28.(2013·山东省德州市期末校际联考)硫酸工业中废渣的成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO。某探究性学习小组的同学设计以下实验方案,将硫酸渣中金属元素转化为氢氧化物沉淀分离开来。
已知常温下,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下:
(1)固体A溶于NaOH溶液的化学方程式为
(2)实验室用11. 9mol/L的浓盐酸配制250ml3.0 mol/L的稀盐酸,所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和量筒外,还需要 。
(3)上述流程中的试剂Y最好选用下列中的 (选填字母编号)。
A.水 B.氧化镁 C.氨水 D.氢氧化钠
(4)写出溶液D中的金属离子在加入试剂Y时发生反应的离子方程式 。
(5)实验室可用大理石和稀盐酸反应制取上述流程中所需的CO2,仪器如下,装置A产生CO2,按气流方向连接各仪器接口,顺序为a→ ,装置C中应盛放的试剂为 。
答案:(1)SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O (2)250mL容量瓶、胶头滴管
(3)D (4)Al3++4OH-=[Al(OH)4]- Mg2++2 OH-= Mg(OH)2↓
(5)→d→e→c→b, 饱和NaHCO3溶液
解析:结合元素化合物知识及氢氧化物沉淀pH可知,转化关系为:
(3)为达到分离开Al3+和Mg2+的作用,应选择强碱溶液,故选NaOH。
(5)为除去的CO2中混有HCl,应通入饱和NaHCO3溶液,气体流向为:a→d→e→c→b。
29.(2013·山东省济南市期末)浅绿色的硫酸亚铁铵晶体[又名莫尔盐(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]比绿矾(FeSO4·7H2O)更稳定,常用于定量分析。莫尔盐的一种实验室制法如下:
(1)向废铁屑中加入稀硫酸后,并不等铁屑完全溶解而是剩余少量时就进行过滤,其目的是_________________;证明溶液A不含Fe3+离子的最佳试剂是_______________(填序号字母)。
a.酚酞溶液 b.KSCN溶液 c.烧碱溶液 d.KMnO4溶液
操作I的步骤是:加热蒸发、___________、过滤。
(2)浓度均为0.1mol·L-1莫尔盐溶液和(NH4)2SO4溶液,c(NH4+)前者大于后者,原因是______。
(3)用托盘天平称量(NH4)2SO4晶体,晶体要放在天平_______(填“左”“右”)盘。
(4)从下列装置中选取必要的装置制取(NH4)2SO4溶液,连接的顺序(用接口序号字母表示)是:a接__________;__________接__________。
(5)将装置C中两种液体分离开的操作名称是_________。装置D的作用是_______________。
答案:(1)防止Fe2+离子被氧化为Fe3+离子(其他合理答案可得分) b 冷却结晶
(2)莫尔盐中的Fe2+离子易水解,趋使溶液显酸性,抑制NH4+水解, 故c(NH4+)前者大于后者
(3)左 (4)d ,e f (5)分液 吸收多余的NH3防止污染空气,防止倒吸
解析:(1)摩尔盐中铁的化合价为+2价,Fe2+具有强的还原性,极易被空气中的氧气氧化为Fe3+,故不等铁屑完全溶解而是剩余少量时就进行过滤,其目的是防止Fe2+被氧化。
Fe3+与SCN-发生反应,出现特征的红色,故选b。
操作I的目的是得到摩尔盐晶体,故操作步骤是加热蒸发、冷却结晶、过滤。
(2)Fe2+、NH4+水解溶液均呈酸性,故Fe2+的存在抑制了NH4+的水解,NH4+浓度较大。
(3)用托盘天平称量时,遵循“左物右码”原则,故晶体应放在天平的左盘中。
(4)该实验中不需要对氨气进行干燥,氨气极易溶于水,故应防止倒吸。正确的连接顺序为a→d→e→f。
(5)C装置得到的是两种互不相溶的液体,故应利用分液操作分开。
30.(2013·安徽省省级示范高中名校联考 )
答案:(1)(1)品红溶液褪色(2分),H2(2分)
(2)便于控制铁与浓硫酸的反应和停止(2分);从D管口向A中鼓入大量的空气(2分)
(3)①溶液中只存在Fe3+(1分)
②
实验操作
实验现象
结论
取A中溶液少量分别加入甲、乙两只试管中;甲中滴加少量酸性高锰酸钾溶液(1分);乙中滴加少量KSCN溶液(1分)
甲中高锰酸钾溶液褪色(1分);乙中KSCN溶液不变红(1分)
溶液中存在Fe2+(1分);不存在Fe3+(1分)
解析:(1)A中开始可能发生的反应有:2Fe+6H2SO4(浓) Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O、Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4,随着反应的进行,浓硫酸变为稀硫酸,铁与稀硫酸反应产生氢气。
(2)将抽动的铁丝脱离液面,反应停止,将抽动的铁丝插入液面,反应开始;鼓入空气将试管内的气体排出。
(3)检验Fe2+时必须防止Fe3+的干扰,Fe3+与酸性高锰酸钾溶液不反应,而Fe2+具有较强的还原性,因此Fe2+能使酸性高锰酸钾溶液褪色,选择酸性高锰酸钾溶液。但必须还要证明溶液中不含Fe3+,选用KSCN溶液。
31.(2013·安徽省联盟第一次联考)草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)呈淡黄色。某课题组为探究草酸业铁晶体的化学性质,进行了一系列实验探究。
(1)向盛有草酸亚铁晶体的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO4。溶液,振荡,发现溶液颜色逐渐变为棕黄色,并检测到二氧化碳气体生成。这说明草酸亚铁晶体具有 (填“氧化性”、“还原性”或“碱性”)。若反应中消耗1 mol FeC2O4·2H2O,则参加反应的KMnO4为 mol。
(2)资料表明:在密闭容器中加热到一定温度时,草酸亚铁晶体可完全分解,生成几种氧化物,残留物为黑色固体。课题组根据课本上所介绍的铁的氧化物的性质,对黑色固体的组成提出如下假设,请你完成假设二和假设三:
假设一:全部是FeO
假设二:
假设三:
(3)为验证上述假设一是否成立,课题组进行如下研究。
【定性研究】请你完成下表中内容。
【定量研究】课题组在文献中查阅到,FeC2O4·2H2O受热分解时,固体质量随温度变化的曲线如下图所示,写出加热到400℃时,FeC2O4·2H2O晶体受热分解的化学方程式为:
根据图象,如有1.0 g草酸亚铁晶体在坩埚中敞口充分加热,最终残留黑色固体的质量大于0.4 g。某同学由此得出结论:假设一不成立。你是否同意该同学的结论,并简述理由:
答案:
解析:(1)高锰酸钾溶液的紫红色褪去,溶液变为棕黄色,显然是FeC2O4被高锰酸钾氧化为Fe3+的结果,表明FeC2O4具有还原性。FeC2O4中铁、碳的化合价为+2价、+3价,故1molFeC2O4·2H2O可失去3mol电子,而KMnO4→Mn2+得到5mol电子。根据电子守恒原则,FeC2O4与KMnO4的物质的量之比为 5:3。因此若反应中消耗1mol FeC2O4·2H2O,则参加反应的KMnO4为3/5mol。
(2)铁的氧化物中,呈黑色的有FeO和Fe3O4,据此可以做出正确的推断。
(3)【定性研究】FeO与盐酸或硫酸反应生成Fe2+,Fe2+与SCN-不会出现溶液颜色变化,而Fe3O4、Fe3O4和FeO的混合物溶于盐酸会生成Fe3+。Fe3+遇SCN-离子会变红色,据此可以设计方案进行验证。
【定量研究】草酸亚铁晶体受热首先失去结晶水,得到FeC2O4(即A点对应物质)。400℃时固体质量减少,应该是FeC2O4发生分解,生成铁的氧化物(即B点对应物质)。根据图像可知1.0g晶体分解生成的铁的氧化物质量为0.4g。
设此铁的氧化物的化学式为FeaOb,根据铁元素守恒可知0.4g此氧化物中铁元素的质量为:1.0g×56/180,氧元素的质量为(0.4-1.0×56/180)g,故56a:16b=(1.0g×56/180):(0.4-1.0×56/180)g=1:1,即晶体分解所得的铁的氧化物是FeO。据此不难写出草酸亚铁晶体分解的化学方程式为:。
此后残留固体的质量逐渐增大,由于坩埚是敞口容器,FeO会被空气中的氧气进一步氧化,则固体的质量会大于0.4g。
第5单元 选考模块
【化学与技术】
1.(2013·湖北省黄冈市期末)以黄铁矿(主要成分是FeS2)为原料生产硫酸的工艺流程图如下:
(1)若从下列四个城市中选择一处新建一座硫酸厂,你认为厂址宜选在______的郊区(填标号)
A.有丰富黄铁矿资源的城市 B风光秀丽的旅游城市
C.消耗硫酸甚多的工业城市 D.人口稠密的文化、商业中心城市
(2)沸腾炉中发生反应的化学方程式为_____,接触室中发生反应的化学方程式是_____
(3)在硫酸工业制法中,下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都正确的是___
A.硫铁矿燃烧前要粉碎,因为大块的黄铁矿不能在空气中反应
B.从沸腾炉出来的气体要净化,因为炉气中的SO2会与杂质反应
C.SO2氧化成SO3要用催化剂,这样可提高SO2的转化率
D.SO3用98. 3%的浓硫酸来吸收,目的是为了防止形成酸雾,以提髙SO3吸收效率
(4) 下表是压强对SO2平衡转化率的影响
对于SO2转化SO3的反应,增大压强可使转化率_____,但在实际工业生产中常采用常压条件,理由是________
(5)某工厂用500t含硫量为48%的黄铁矿制备硫酸,若在沸腾炉中有2%的FeS2损失,在 接触室中SO3的产率为96%,则可得到98%的浓硫酸的质量是_____t。
答案:
解析:(1)B、D项显然不可选,因硫酸的运输要比矿石的运输难度大,最适宜的城市还是在消耗硫酸的工业城市。
(2)FeS2中硫的化合价是-1价,Fe的化合价是+2价,故每摩尔FeS2参加反应转移电子数11mol:4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2。
(3)A项将矿石粉碎的主要原因是使其与空气充分接触,燃烧充分;B项从沸腾炉中出来的气体净化的主要原因是其中的杂质会使SO2转化为SO3的催化剂中毒;C项催化剂只能加快反应速率,不能提高SO2的转化率。
(4)常压下,SO2的转化率已经很高,若增大压强,对设备的耐压要求提高,增大动力还需要消耗更大的能源,故实际生产采取常温常压下进行。
(5)该转化过程中,存在如下转化关系:
FeS2 ~ 2SO2 ~ 2SO3 ~ 2H2SO4
120 196
500t×48%×98%×96% x×98%
解得:x=376.32t
2.(2013·陕西省宝鸡市第一次质检)侯德榜制碱法,也叫联合制碱法,其生产流程可简要表示如下图:
(1)向沉淀池中通入CO2和氨气时,应先通入 。原因是 。
(2)沉淀池中发生反应的化学反应方程式是 ;煅烧炉中发生的化学反应方程是 。
(3)向母液中通氨气并加入细小食盐颗粒,冷却析出的副产品是 ,通入氨气的作用是 (填选项)
A.增大NH+4的浓度:使NH4Cl更多地析出
B.使NaHCO3更多地析出
C.使NaHCO3转化为Na2CO3,提高析出的NH4Cl纯度
(4)为提高原料氯化钠的利用率,主要是设计了 (填上述流程中的编号)的循环,物质X是 。从沉淀池中分离沉淀的操作是 。
(5)CO2是制碱工业的重要原料,侯德榜制碱法和氨碱法中CO2的来源有何不同 。
(6)产品纯碱中含有碳酸氢钠,可以用加热分解的方法测定产品中纯碱的质量分数,已知样品质量为ag,加热至质量不再改变时称重为bg,则纯碱的质量分数为 。
答案:(1)NH3 因为CO2溶解度小,而NH3易溶于水,先通入NH3有利于后面CO2的吸收
(2)NH3 +CO2+NaCl+H2O==NaHCO3↓+NH4Cl 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O↑
(3)NH4Cl AC
(4)循环Ⅰ CO2 过滤
(5)前者CO2是由合成氨厂提供,后者CO2是由碳酸钙分解得到
(6)×100%
解析:侯氏制碱法的反应原理为:NH3 +CO2+NaCl+H2O==NaHCO3↓+NH4Cl,为能够
生成更多的NaHCO3,可以利用氨气极易溶于水的性质,先通入氨气至饱和,再通入CO2,可以吸收较多的CO2,否则若先通入CO2,因CO2溶解度小,不能生成大量的NaHCO3。煅烧炉中利用NaHCO3的不稳定性,加热分解为Na2CO3、CO2和水。分解产生的CO2(X)可以循环使用。
(3)母液为高浓度的NH4Cl溶液和饱和NaHCO3,通入氨气提高溶液中的NH4+,且提供的碱性环境可以将NaHCO3转化为溶解度更大的Na2CO3,得到更多、更纯的NH4Cl。
(4)循环操作将Na2CO3循环使用,可以将Na2CO3再次转化为NaHCO3,沉淀池中的碳酸氢钠通过过滤得到该固体。
(5)从图可知,侯德榜制碱法中的CO2来自合成氨厂,氨碱法制取纯碱的生产中,CO2则是由石灰石分解制得的。
(6)2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O↑ △m
168g 62g
m ag-bg
m=84(a-b)/31g
样品中Na2CO3的质量为:ag-84(a-b)/31g,故样品中Na2CO3的质量分数为:×100%。
3.(2013·河北省保定市期末)工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产,流程如下:
请回答下列问题:
(1) 工业生产时,制取氢气的一个反应为:时,向 1L密闭容器中充入0.2molCO和0.3mol水蒸气丨反应达到平衡后,体系中,该温度下此反应的平衡常数K=_______ (填计算结果)。
(2) 合成塔中发生反应。下表为不同温度下该反应的平衡常数。由此可推知,表中T1_______573K (填“>”、“<”或“=”
(3)废水中的N、P元素是造成水体富营养化的关键因素,化工厂排放的废水中常含有较多的和,一般可以通过两种方法将其除去。
①方法一:将Ca(OH)2或CaO投加到待处理的废水中,生成磷酸钙从而进行回收。当处理后的废水中时,处理后的废水中_______mol/L。(巳知)
②方法二:在废水中加入镁矿工业废水,就可以生成髙品位的磷矿石一鸟粪石,反应的离子方程式为。该方法中需要控制污水的pH为7. 5?10,若pH高于10. 7,鸟粪石的产量会大大降低。其原因可能为_______,与方法—相比,方法二的优点为_____________________。
答案:(1)1 (2)< (3)①5×10-7 ②当pH高于10.7时,溶液中的Mg2+、NH4+会与OH-反应,平衡向逆反应方向移动;能同时除去废水中的氮,充分利用了镁矿工业废水。
解析:(1)由平衡时氢气的浓度是0.12mol/L,则CO、H2O、CO2的浓度分别为:0.08mol/L、0.18mol/L、0.12mol/L。平衡常数K=[c(CO2)·c(H2)]/ [c(CO)·c(H2O)]=(0.12×0.12)/(0.08×0.18)=1。
(2)T1时,从平衡常数大于573K时的平衡常数,而该反应是放热反应,故T1<573K。
①Ca3(PO4)2的平衡常数表达式为:K=c3(Ca2+)·c2(PO43-),将相关数据代入表达式可求得:c(PO43-)=5×10-7mol/L。
②强碱性条件下,Mg2+、NH4+会形成Mg(OH)2沉淀和生成NH3·H2O,致使平衡逆向移动,从而降低鸟粪石的产量。
4.(2013·河北省唐山市期末)从海水中提取一些重要的化工产品的工艺流程如图所示。
根据上述流程图回答下列问题:
(1)图中A的化学式为__ ,在制取A的过程中需向饱和NaCl溶液中先后通入两种气体,后通入气体的化学式为 。
(2)海水淡化处理的方法有 。(写出3种即可)
(3)过程⑤的化学方程式为______ 。
(4)从B溶液制备B的无水晶体的“操作a”为 。
(5)过程③用SO2水溶液吸收溴单质,吸收率可达93%,生成两种强酸,写出反应的离子方程式 。
(6)过程②到过程④的变化为,其目的是 。
答案:(1)NaHCO3 ;CO2 (每空1分)
(2)蒸馏法、冷冻法、离子交换膜法(也可写成电渗析法或反渗析法) (3分)(写出3种即可)
(3)(3分)
(4)将MgCl2溶液在HCl气流中蒸干 (2分)
(5)Br2 +SO2 +2H2O=4H+ +2Br-+SO42- (3分)
(6)富集溴 (2分)
解析:(1)A灼烧后生成Na2CO3,可知为纯碱工业,故通入的两种气体为氨气和二氧化
碳;该生产过程中,先通入氨气,后通入二氧化碳。
(3)镁的制取通过电解熔融的氯化镁。
(4)从MgCl2溶液制取无水氯化镁,为防止Mg2+水解,应在氯化氢氛围下蒸干。
(5)溴水氧化SO2生成硫酸和氢溴酸:Br2 +SO2 +2H2O=4H+ +2Br-+SO42-。
(6)该过程中,可以使低浓度溴水,转化为浓溴水,达到浓缩富集溴的作用。
5.(2013·西工大附中第一次适应性训练)工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下:
(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的_______吸收。
a.浓H2SO4 b.稀HNO3 c.NaOH溶液 d.氨水
(2) ①冰铜(Cu2S和FeS互相熔合而成)含Cu量为20%~50%。转炉中,将冰铜加熔剂(石英砂)在1200℃左右吹入空气进行吹炼。冰铜中的Cu2S被氧化成Cu2O,生成的Cu2O与Cu2S反应,生成含Cu量约为98.5%的粗铜,该过程发生反应的化学方程式是 、_______________________________ ;
②熔渣B的主要成分是_______________。
(3)由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为 。
(4)粗铜(含Fe、Ag、Pt、Au等杂质) 的电解精炼如图所示,A极上发
生的反应为______________________________________________,
下列说法正确的是 。
a.电能全部转化为化学能
b.粗铜接电源正极,发生氧化反应
c.溶液中Cu2+向阳极移动
d.阴阳两极质量变化相等
(5)利用反应2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O可制备CuSO4,若将该反应设计为原电池,其正极的电极反应式为 。
答案: (1)c,d (2分) (2) ①2Cu2S + 3O2 2Cu2O + 2SO2 (2分)
Cu2S + 2Cu2O 6Cu + SO2↑ (2分) ②FeSiO3(2分)
(3)3Cu2O+2Al=Al2O3+6Cu (2分) (4) Fe-2e-=Fe2+、Cu-2e-=Cu2+、b, (3分)
(5)4H++O2+4e-=2H2O (2分)
解析:(1)冰铜中含硫元素,焙烧后生成SO2,可用NaOH或者氨水吸收。
(2)石英砂的主要成分是SiO2,从图可知,气体A是SO2,熔渣为FeSiO3。
(3)利用铝的还原性冶炼铜:2Al+3Cu2O3Cu+Al2O3。
(4)电解精炼铜时利用了电解原理,电能转化为化学能,也有少量转化为热能。电解精炼时粗铜做阳极,发生氧化反应,精铜做阴极,阴极上发生还原反应。电解时,溶液中的阳离子向阴极移动,在阴极上得电子。粗铜中的活泼金属失电子,而阴极只能是Cu2+得电子,故阴阳极质量变化不同。故只有b项正确。
(5)正极上O2得电子与H+结合生成H2O:O2+4H++4e-=2H2O。
6.(2013·甘肃省河西五市第一次联合考试)某综合实验小组来自来水厂参观,了解到源水处理成自来水的工艺流程示意图如下图所示:
提供的试剂:饱和K2CO3溶液、NaOH溶液、Ba(NO3)2溶液、75%的乙醇、生石灰、CCl4、BaCl2溶液
(1)为除去源水中含有Ca2+、Mg2+、HCO3-、Cl-、SO42-等离子,选出a所代表的试剂,按加入的顺序依次为 (只填化学式)。
(2)加入凝聚剂可以除去其中的悬浮固体颗粒,该过程是 (选填下列各项的序号)。
A.只有物理变化,无化学变化 B.只有化学变化,无物理变化
C.既有化学变化,又有物理变化
FeSO4·7H2O是常用的凝聚剂,加入后最终生成红褐色胶状沉淀,则这种胶状沉淀的化学式为 。
(3)通入气体CO2的目的是 和 。
(4)下列物质中,可用来代替气体Cl2的是 (填写序号)。
① ClO2 ② O3 ③ 浓氨水 ④ SO2 ⑤ 浓硫酸
答案:(1)BaCl2????CaO???(2分)?(2)C?(?2分)、Fe(OH)3(2分)
(3)除去Ca2+、调节溶液的pH;(4分)?(4)①?②?????(2分,见错不给分)
解析:(1)根据源水中的例子成分及除杂原则看,生石灰可以用来除去Mg2+、HCO3-、和Ca2+;BaCl2可以用来除去水中的SO42-。为避免引入新的杂质,故加入顺序为BaCl2、CaO。
(2)凝聚剂往往是通过离子水解,产生胶状颗粒,具有较大的吸附能力,使水中的悬浮颗粒沉淀。故该过程既有化学变化,又有物理变化。
Fe2+及水解产物Fe(OH)2均强的还原性,极易被水中溶解的O2氧化,故最终红褐色胶状沉淀为Fe(OH)3。
(3)通入CO2是为了除去一级沉淀池中引入的Ca2+,同时调节溶液的pH。
(4)加入氯气为杀菌消毒作用,故可以替代Cl2生产自来水的是ClO2和O3。
【物质结构与性质】
7.(2013·安徽省省级示范高中名校联考 )
答案:(1)>(2分) (2)1s22s22p63s23p63d 64s2(或[Ar]3d64s2)(2分)
(3)酸性(1分) 强(1分)
(4)1:2(1分) NH3分子间存在氢键(2分)
(5)(2分) 2H2O+ + H2S= S↓+ 2H2O+2H+(3分)
解析:根据题中A、B、C、D、E的信息可确定A~E分别为O、Cl、N、C和Fe。(1)Y为P,P的第一电离能小于Cl的第一电离能;(2)Fe为26号元素,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d 64s2;(3)盐为NH4NO3,属强酸弱碱盐,因水解而显酸性;高氯酸酸性强于碳酸。(4)N2分子含氮氮三键,键和键的个数比为1:2;由于分子间存在氢键,故使其沸点出现反常;(5)H2O释放出一个电子生成H2O+ 其中氧元素为-1价,具有强氧化性。
8.(2013·河北省唐山市期末)已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素
原子的4p轨道上有3个未成对电子,Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X跟Y可形成化合物X2Y3,Z元素可以形成负一价离子。请回答下列问题:
(1)X元素原子基态时的电子排布式为 ,该元素的符号是 。
(2)Y元素原子的电子轨道表示式为 ,元素X与Y的电负性比较:X Y(填“>”或“<”)。
(3)X与Z可形成化合物XZ3,该化合物的空间构型为 。
(4)由元素X与镓元素组成的化合物A为第三代半导体。
已知化合物A的晶胞结构如图所示。(黑球位于立方体
内,白球位于立方体顶点和面心)
请写出化合物A的化学式 :化合物A可由
(CH3)3Ga和AsH3在700℃下反应制得,反应的
化学方程式为________
(5)已知(CH3)3Ga为非极性分子,则其中镓原子
的杂化方式为 。
答案:(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3 (其它合理答案也给分)(2分); As(2分)
(2) <
(3)三角锥形 (2分)
(4)GaAs(2分);(CH3)3Ga + AsH3 GaAs + 3CH4 (2分)
(5) sp2 (2分)
解析:X的最外层电子排布为4s24p3,故为砷元素,原子序数为33;2p轨道有两个未
成对电子,可能是碳或氧,因Y能够与砷形成As2Y3化合物,故Y为氧;As、O、Z的原子序数之和为42,故Z为氢。
(2)周期表中氧元素在砷元素的右上角,故电负性氧大于砷。
(3)AsH3的结构与氨相似,为三角锥形。
(4)As位于晶胞内,有4个。Ga的个数为:8×1/8+6×1/2=4,故化学式为GaAs。
(5)因分子为非极性分子,故空间结构对称,中心原子Ga为sp2杂化。
9.(2013·贵州省四校期末联考)已知A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次增大,其中A、E原子的最外层电子数均等于其周期序数,E原子的电子层数是A的3倍;B原子核外电子有6种不同的运动状态,s轨道电子数是p轨道电子数的两倍;D原子L层上有2对成对电子。请回答下列问题:
(1)E元素基态原子的电子排布式为 。
(2)B、C、D三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为 (填元素符号)。
(3)D元素与氟元素相比,电负性:D F(填“>”、“=”或“<”)。
(4)BD2在高温高压下所形成的晶体其晶胞如右图所示。
该晶体的类型属于 。(选填“分子”、“原子”、“离子”或“金属”晶体)
该晶体中B原子轨道的杂化类型为 。l mol B2A2分子中含键的数目是 。
(5)光谱证实单质E与强碱溶液反应有[E(OH)4]— 生成,则[E(OH)4](中存在 。
a.共价键 b.配位键 c.σ键 d.π键
答案:(1)1s22s22p6 3s23p1 (2分)(2)C、O、N (2分)(3)< (2分)
(4) 原子 sp3 3 NA(或1.806×1024) (各2分)(5) abc (3分)
解析:从B的核外电子运动状态看,应为碳原子;D的L层电子排布式为2s22p4,故为氧元素;则A、C为元素分别为氢元素、氮元素;根据E的电子层数为氢的3倍,且其最外层电子数等于其周期序数,故E是铝。
(2)碳、氮、氧同一周期,因氮原子的2p3轨道为半满状态,致使其第一电离能大于相邻的碳和氧。
(3)氧、氟为同一周期元素,因氟在氧的右侧,故氟的电负性比氧大。
(4)从晶体的结构看,该化合物结构与SiO2相似,为原子晶体,其中碳原子为sp3。H2O2的结构为:H—O—O—H,故分子内含有三条σ键。
(5)[Al(OH)4]-中O与H之间形成的化合键为共价键、σ键,Al3+与OH-形成的键为配位键。
10.(2013·西工大附中第一次适应性训练)第四周期过渡元素Fe、Ti可与C、H、N、O形成多种化合物。
(1)①H、C、N、O四种元素的电负性由小到大的顺序为 。
②下列叙述不正确的是 。(填字母)
A.因为HCHO与水分子间能形成氢键,所以HCHO易溶于水
B.HCHO和CO2分子中的中心原子均采用sp2杂化
C.C6H6分子中含有6个键和1个大键,C2H2是非极性分子
D.CO2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低
③氰酸(HOCN)是一种链状分子,它与异氰酸(HNCO)互为同分异构体,其分子内各原子最外层均已达到稳定结构,试写出氰酸的结构式 。
(2) Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道能与一些分子或离子形成配合物。
①与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是
②六氰合亚铁离子[Fe(CN)6]4―中不存在 。
A.共价键 B.非极性键 C.配位键 D.σ键 E.π键
写出一种与 CN ― 互为等电子体的单质分子式 。
(3)SO3分子的立体构型为_______________,SeO32-的立体构
型为____________
(4)一种Al-Fe合金的立体晶胞如下图所示。
请据此回答下列问题:
① 确定该合金的化学式 。
② 若晶胞的棱长为a pm,则晶体的密度为________ g/cm3,
则此合金中最近的Fe原子与Al原子之间的距离为 __ pm。
答案:(1)①H(2)①具有孤对电子(1分) ②B (1分) N2 (1分)
(3) 平面三角形、三角锥形(2分) (4) ①Fe2Al (1分)②92.35×107/a3(2分) 或 或(2分)
解析:(1)①氢的电负性最小,C、N、O同周期,根据电负性规律,可知电负性关系为:H②B项HCHO中的碳原子为sp2杂化,CO2中碳原子采取sp杂化;苯分子中12个键。
③根据原子成键规律,各原子均达到稳定结构,故氰酸的结构式为N≡C-O-H。
(2)①配位键是由配体提供孤电子对,与中心原子提供的空轨道形成化学键。
②铁与CN-形成配位键,CN-中形成碳氮三键,其中含有一条σ键和两条π键。
(3)SO3中无孤对电子,形成平面三角形分子;SeO32-中含有一对孤对电子,故为三角锥形分子。
(4)①四个铝原子处于晶胞内;Fe原子数为:1+8×1/8+12×1/4+6×1/2=8,故该合金的化学式为Fe2Al。②该晶体的密度为:(27×4+8×56)/(6.02×1023×a3×10-30) g/cm3= 92.35×107/a3 g/cm3
最近的Fe原子和铝原子之间的距离,即为体对角线的1/4,面对角线、楞、体对角线构成直角三角形,故二者之间的最短距离为:。
11.(2013·甘肃省河西五市第一次联合考试)已知:A、B、C、D四种短周期元素,其化合价最高正价数依次为1、4、5、7,已知B原子的核外次外层电子数为2。A、C原子的核外次外层电子数为8。D元素的最高价氧化物对应的水化物是已知含氧酸中酸性最强的酸。试回答下列有关的问题:
(1)写出C元素原子的价电子轨道表达式 ;D元素的价电子排布式 。
(2)已知B元素与氢元素形成的气态化合物在标准状况下的密度为1.161g·L-1,则在该化合物的分子中B原子的杂化方式为 。
(3)已知C、D两种元素形成的化合物通常有CD3、CD5两种。这两种化合物中一种为非极性分子,一种为极性分子,则属于极性分子的化合物的化学式是 。
(4)由B元素形成具有正四面体结构的晶体和由C元素形成具有正四面体结构的晶体相比,熔点较高的晶体是 (填写晶体的名称)。
(5)由A、D两元素形成的化合物组成的晶体中,阴、阳离子都具有或近似具有球型对称结构,它们都可以看作刚性圆球,并彼此“相切”。如下图所示为A、D形成化合物的晶胞结构图以及晶胞的剖面图:
若a=5.6×10-8cm,则该晶体的密度为 g·cm-3(精确到小数点后1位)。
答案: (1)、3s23p5 (2)sp (3)PCl3
(4)金刚石 (5)2.2
解析:B原子的次外层电子数为2,则为第二周期第VIA族元素,为碳;A、C原子的核外次外层电子数为8,则为第三周期的IA、VA族元素,分别为钠、磷;高氯酸是最高价含氧酸中酸性最强的酸,故D为氯。
(2)气体化合物的摩尔质量为:1.161g·L-1×22.4L·mol-1=26g·mol-1,故为乙炔,其中碳原子的杂化类型为sp。
(3)PCl3、PCl5,其中PCl3空间结构为锥形,为极性分子。
(4)碳形成正四面体结构为金刚石,属于原子晶体;磷形成正四面体结构的为白磷(分子式为P4),属于分子晶体。故熔点较高的是金刚石。
(5)由晶胞结构可以看出,黑球代表Na+,白球代表Cl-,该晶胞中含有Na+个数为:1+12×1/4=4;Cl-个数为:8×1/8+6×1/2=4。故该晶体的密度为:(4mol×58.5g·mol-1)/[6.02×1023×(5.6×10-8)3]=2.2g·cm-3。
12.(2013·江西省吉安市西路片七校联考)N和B元素在化学中有很重要的地位。
(1)写出与N元素同主族的As元素的基态原子核外电子排布式_________________。
从原子结构的角度分析B、N和O元素的第一电离能由大到小的顺序为___________。
(2)N元素与B元素的氟化物化学式相似,均为AB3型,但分子的空间结构有很大不同,
其原因是_______________________,其中BF3的分子构型为 。
(3)立方氮化硼可利用人工方法在高温高压条件下合成,其硬度仅次于金刚石而远远高于其它材料,因此它与金刚石统称为超硬材料。BN的晶体结构与金刚石相似,其中B原子的杂化方式为 ,微粒间存在的作用力是 。
(4)NaN3是抗禽流感药物“达菲”合成过程中的中间活性物质,NaN 3也可用于汽车的保护气囊。3molNaN3受撞击会生成4molN2气体和一种离子化合物A。
①请写出上述NaN 3撞击反应的化学方程式 。
②根据电子云的重叠方式判断:N2分子中存在的σ键和π键数目之比为 : 。
答案:
解析:(1)氮原子的2p轨道电子排布为2p3,为半满状态结构稳定,导致其第一电离能比氧的高。(2)NF3中氮原子是sp3杂化,分子中存在孤电子对,对N—F键具有排斥作用,分子构型为三角锥形;而BF3中B原子是sp2杂化,无孤对电子对,空间结构对称,为平面正三角形。(3)从氮化硼的性质看,氮化硼为原子晶体,氮原子、硼原子均为sp3杂化,微粒间以N—B共价键结合。(4)①利用质量守恒定律可配平反应:3NaN3=Na3N+4N2↑。②N2分子中为氮氮三键,三键中有一条σ键,两条π键。
【有机化学基础】
13.(2013·山东省威海市期末) 下列说法正确的是
A.乙烯结构中含有碳碳双键,苯中不含有碳碳双键,但两者均可以发生加成反应
B.戊烷和新戊烷互为同分异构体,它们分子中所含化学键种类和数量不完全相同
C.乙酸和乙酸乙酯均能使NaOH的酚酞溶液褪色,因为它们的分子组成和结构相同
D.油脂、淀粉、蛋白质都属于高分子化合物,都能发生水解反应但水解产物不同
答案:A
解析:戊烷和新戊烷分子中都含有4条碳碳单键、12条碳氢键,B项错误;乙酸的官能团是羧基,乙酸乙酯的官能团是酯基,C项错误;油脂是高级脂肪酸的甘油酯,不属于高分子化合物,D项错误。
14.(2013·山东省威海市期末) 下列关于有机物的说法正确的是
A.棉花和合成纤维的主要成分均为纤维素
B.煤油可由石油干馏获得,可保存少量金属钠
C.用饱和Na2CO3溶液除去乙酸乙酯中混有的乙酸、乙醇
D.苯不能与溴水发生取代反应,用苯能萃取溴的四氯化碳溶液中的溴
答案:C
解析:合成纤维是由石油裂解的产物产生的,A项错误;煤油是石油分馏的产物,B项错误;苯与四氯化碳均为良好的有机溶剂,二者互溶,D项错误。
15.(2013·山东省济宁市期末)下列关于有机物的说法中,正确的是
A.用新制的Cu(OH)2悬浊液可检验尿液中的葡萄糖
B.苯、乙醇和乙烯都能发生加成反应
C.石油分馏可获得乙烯、苯及其衍生物
D.纤维素水解与淀粉水解得到的最终产物不同
答案:A
解析:B项乙醇不能发生加成反应;C项乙烯是石油的裂解产物;苯及其衍生物是煤的干馏产物,D项淀粉和纤维素的水解最终产物是葡萄糖。
16.(2013·山东省德州市期末校际联考)下列关于有机化合物的认识不正确的是
A.油脂在空气中完全燃烧转化为水和二氧化碳
B.蔗糖、麦芽糖的分子式都是C12H22O11,二者互为同分异构体
C.乙烯通入高锰酸钾溶液褪色是因为发生了加成反应
D.在浓硫酸存在下,苯与浓硝酸共热生成硝基苯的反应属于取代反应
答案:C
解析:油脂是高级脂肪酸甘油酯,组成元素是碳、氢、氧,故其完全燃烧的产物是二氧
化碳和水,A项正确;蔗糖葡萄糖和果糖的二聚体,麦芽糖是葡萄糖的二聚体,故二者互为
同分异构体,B项正确;乙烯与酸性高锰酸钾溶液的反应是氧化反应,C项错误;苯生成
硝基苯的反应,可以看做是苯分子中的氢原子被硝基代替,故为取代反应,D项正确。
17.(2013·福建省福州市期末检查)下列关于有机化合物的认识正确的是( )
A.淀粉、蛋白质、油脂都属于天然高分子化合物.
B.C4 H10有3种同分异构体
C.乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色是因为发生了取代反应
D.新制氢氧化铜悬浊液可以鉴别乙酸、葡萄糖和乙醇三种溶液
答案:D
解析:油脂是高级脂肪酸甘油酯,不是高分子化合物,A项错误;丁烷有正丁烷、异丁烷两种同分异构体,B项错误;乙烯与溴的反应是加成反应,而不是取代反应,C项错误;常温下,乙酸能够使新制氢氧化铜溶解,加热条件下,葡萄糖能够与新制氢氧化铜生成红色沉淀,乙醇不能与新制氢氧化铜反应,D项正确。
18.(2013·广东省汕头市一模)下列说法正确的是
A.分子式为和的物质一定互为同系物
B.甲烷、乙烯和苯在工业上都可通过石油分馏得到
C.苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳生成苯酚和碳酸钠
D.2,3一二甲基丁烷的核磁共振氢谱中会出现两个峰
答案:D
解析:分子式为CH4O的只能是甲醇,分子式为C2H6O的可以是乙醇、甲醚,A项错误;乙烯是通过石油的裂解得到的,苯是通过煤的干馏制取的,B项错误;苯酚的电离能力比HCO3-强,故在苯酚中通入CO2只能生成苯酚和碳酸氢钠,C项错误;2,3—二甲基丁烷的核磁共振会出现两种峰,且面积之比为6:1,D项正确。
19.(2013·北京市朝阳区期末)下列除去杂质的方法,正确的是
A.苯中含有苯酚杂质:加入溴水,过滤
B.乙醇中含有乙酸杂质:加入碳酸钠溶液,分液
C.FeCl3溶液中含有CuCl2杂质:加入过量铁粉,过滤
D.CO2中含有HCl杂质:通入饱和NaHCO3溶液,洗气
答案:D
解析:苯酚与溴反应生成的三溴苯酚溶与苯,难溶于水,仍不容易分离,A项错误;乙酸能够与碳酸钠反应,但是乙醇能够与水任意比例混合,不能用分液法分离开,B项错误;C项加入过量铁粉会发生的反应为:2Fe3++Fe=3Fe2+、Fe+Cu2+=Fe2++Cu,错误;D项能够在除去HCl的同时,又会增加CO2的量,正确。
20.(2013·河北省保定市期末)下列关于有机物的叙述正确的是
A. 丙烷的二溴取代产物比其三溴取代产物的种类少
B. 除去乙烷中的少量乙烯的方法是将混合气体通过酸性高锰酸钾溶液
C. 由合成的聚合物为’
D. 分子式为C2H4Q2的有机物都能与NaOH溶液反应
答案:A
解析:丙烷的二溴代物四种,三溴代物的同分异构体都是5种,A项正确;酸性高锰酸钾溶液能够将乙烯氧化物CO2,引入新的杂质,应通过溴水,B项错误;合成的聚合物为,C项错误;分子式为C2H4Q2的有机物可能的结构是乙酸、甲酸甲酯或羟基乙醛(CH2OHCHO),羟基乙醛不能与NaOH溶液反应,D项错误。
21.(2013·广东省潮州市期末)下列说法不正确的是
A.氯乙烯、聚乙烯、苯乙烯都是不饱和烃
B.蛋白质溶液中加入浓的硫酸铵溶液会有沉淀析出
C.苯能与溴在一定条件下发生取代反应
D.淀粉和纤维素水解的最终产物都是葡萄糖
答案:A
解析:氯乙烯除含碳、氢元素外,还含有氯元素,不属于烃,聚乙烯双键打开,不再含不饱和键,因此不是不饱和烃,A项不正确;B项是蛋白质盐析,C项是苯的溴代,D项是多糖的水解,均正确
22.(2013·河北省唐山市期末)分子式为C4H8Br2且分子中仅含有两个甲基的有机物,共有(不考虑立体异构)
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
答案:C
解析:四个碳原子的碳架有两种,符合题意直链的同分异构体有两种,有一个支链的两种。
23.(2013·荆门市期末) 分子式符合C4HCl9的物质有( )(不考虑立体异构)
A.2种 B.4种 C.6种 D.多于6种
答案:B
解析:该分子中拆出一个氢原子后,属于基团为—C4Cl9,其结构与—C4H9(丁基)相同,丁基有四种,故该有机物的同分异构体有四种。
24.(2013·北京市石景山区期末)下列说法正确的是
A.的名称为2,2,4-三甲基-4-戊烯
B.化合物 不是苯的同系物
C.分子中所有碳原子一定共平面
D.除甲酸外的羧酸均不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
答案:B
解析:A项该有机物的正确命名为2,4,4—三甲基戊烯;C项该分子有两个平面,由于
连接苯环的碳碳单键可以旋转,故碳原子不一定共面,错误;例如含有碳碳双键的羧酸,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D项错误。
25. (2013·河南省周口市期末)一种形状像蝴蝶结的有机分子Bowtiediene,其形状和结构如图所示,下列有关该分子的说法中不正确的是
A、该有机物的分子式为C5H4
B、该分子中所有碳原子在同一平面内
C、1mol该有机物最多可与2molBr2发生加成反应
D、与其互为同分异构体,且只含碳碳叁键的链烃不止一种
答案:B
解析:该有机物有5个顶点,故碳原子数是5,利用碳原子四个价键补氢数,可得该烃
分子式为C5H4,A项正确;中间碳原子形成四条单键,为四面体型碳原子,故该分子的碳原子不可能在同一平面内,B项错误;该烃含有两条碳碳双键,故1mol该有机物最多能够与2molBr2发生加成反应,C项正确;该烃的链状同分异构体(碳架结构)可能为:C≡C—C=C—C、C≡C—C—C=C、C—C≡C—C=C等,故D项正确。
26.(2013·湖南省怀化市期末)下列化学反应属于加成反应的是
A.CH3COOH+ CH3CH2OH CH3COOCH2CH3 + H2O
B.CH2=CH2+HClCH3CH2Cl
C.2CH3CH2OH+O22CH3CHO +2H2O
D.
答案:B
解析:A项酸与醇发生的酯化反应,实际上是取代反应;B项乙烯中的碳碳双键断裂与HCl的氢、氯原子结合,为加成反应,正确;C项醇生成醛的反应为氧化反应;苯生成溴苯,即苯环上的一个氢原子不溴原子代替,为取代反应。
27.(2013·海淀区期末)下列方案能够达到实验目的的是
A.用浓溴水除去苯中的苯酚
B.用新制Cu(OH)2悬浊液鉴别苯、乙醛、乙酸
C.在加热条件下,用乙醇除去乙酸乙酯中的乙酸
D.将溴乙烷和NaOH溶液混合加热后,再加入硝酸银溶液,检验溴元素
答案:C
解析:浓溴水不能与苯反应,能够与苯酚反应生成三溴苯酚,但是三溴苯酚易溶于苯,不能达到实验目的,A项不符合题意;常温下,乙酸能够溶解新制氢氧化铜,加热条件下乙醛能够与新制氢氧化铜生成红色沉淀,B项正确;乙醇与乙酸的反应是可逆反应,不能进行彻底,C项不符合题意;应将水解后溶液,用硝酸酸化,再加入硝酸银,D项不正确。
28.(2013·西工大附中第一次适应性训练)下列反应中,属于取代反应的是
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
答案:B
解析:该有机物中含有的官能团有碳碳双键、羟基。反应①为碳碳双键的加成反应;反应②为酯化反应,也是取代反应;反应③在苯环上引入硝基,为取代反应;反应④为氧化反应。
29.(2013·山东省德州市期末联考)制备乙酸乙酯的绿色合成路线之一为
下列说法正确的是
A.淀粉与纤维素互为同分异构体 B.M的分子式为C12H22O11
C.N的结构简式为C2H4O2 D.④的反应类型属于取代反应
答案:D
解析:淀粉和纤维素的化学式形式相同,但聚合度(n值)不同,不属于同分异构体关
系,A项错误;淀粉和纤维素完全水解产物为葡萄糖,分子式为C6H12O6,B项错误;由转化关系可知N为乙酸,其结构简式为CH3COOH,C项错误;反应④是酯化反应,也属于取代反应,D项正确。
30.(2013·北京市西城区期末)绿原酸的结构简式如图,下列有关绿原酸的说法不正确的是
A.分子式为C16H18O9
B.能与Na2CO3反应
C.能发生取代反应和消去反应
D.0.1 mol绿原酸最多与0.8 mol NaOH反应
答案:D
解析:绿原酸中能够与NaOH反应的结构有:两个酚羟基、一个酯基和一个羧基,故0.1 mol绿原酸最多与0.4 mol NaOH反应。
31.(2013·湖北省武汉市2月调研)反兴奋剂是每届体育赛事关注的热点。利尿酸是一种常见的兴奋剂,其分子结构如下: 关于利尿酸的说法中,正确的是
A. 它是芳香烃
B. 它不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 它不能与饱和碳酸钠溶液反应放出CO2
D. 它能发生取代反应、加成反应和酯化反应
答案:D
解析:利尿酸除含碳、氢元素为,还含有氧、氯元素,不属于芳香烃,A项错误;利尿酸中碳碳双键能被酸性高锰酸钾溶液氧化,使溶液褪色,B项错误;利尿酸中的羧基酸性比碳酸酸性强,能与饱和碳酸钠溶液反应生成CO2,C项错误;碳碳双键和羰基能够发生加成反应,羧基能够发生酯化反应(或取代反应),氯原子也能发生水解反应(或取代反应),D项正确。
32. (2013·山东省威海市期末) 苯乙酸甲酯是一种常见的合成香料。其合成路线的流程示意图如下:
请根据上述信息回答:
(1)写出X的结构简式 ;反应②的类型是 。
(2)D中含氧官能团的名称是 ;用一种试剂即可鉴别A、X、D,则该试剂是 。
(3)F与E互为同分异构体,其苯环上只有一个取代基,在酸性条件下F水解的产物之一能够与FeCl3溶液发生显色反应,F的结构简式为 ,写出F与足量NaOH溶液共热反应的化学方程式: 。
答案:
(1) ;取代反应 (1分)
(2)羧基(1分) ;新制Cu(OH)2悬浊液
(3)
解析:(1)对比A、B的结构和反应①、②可知,A的醛基与氢气发生加成反应得到苯甲醇(X),苯甲醇与HBr发生取代反应,生成B。
(2)A、X、D含有的官能团分别是醛基、羟基和羧基,可以用新制氢氧化铜鉴别,常温下能够溶解新制氢氧化铜的是D,加热条件下能够生成红色沉淀的是A。
(3)F水解的产物之一能够与FeCl3溶液发生显色反应,F含有酯基,为丙酸苯酯:。书写化学方程式时,注意水解产生的丙酸和苯酚均能够与NaOH反应。
33.(2013·安徽省省级示范高中名校联考 )
答案:(1)(2分) (2)碳碳双键、羧基(2分)
(3)还原反应或者加成反应(1分),消去反应(1分)
(4)HOOCCH2CH2COOH+2CH3CH2OHCH3CH2OOCCH2CH2COOCH2CH3+2H2O(3分)
(5)(3分), 2(2分)
解析:根据信息①结合分子式、氢类型,推出A中还含有一个碳碳双键,是一种不饱和的环状酸酐,结构简式是,顺推B是,结合反应条件②是加成反应,C是丁二酸;③是还原反应,根据信息②D是1,4—丁二醇,结合反应条件④是消去反应。根据官能团性质,⑤是碳碳双键发生加成反应,生成羟基羧酸。丁二酸分子内含有二种不同化学环境的氢原子,根据F核磁共振氢谱显示有三种不同化学环境的氢原子,且峰面积之比为2∶2∶3,推出X是乙醇,⑥是酯化反应。
Y的同分异构体可以作是两个羧基、一个羟基取代乙烷分子中的三个氢原子,且羧基必须连在同一个碳原子上,羟基则有2种连接方式,即形成2种同分异构体。
34.(2013·唐山市期末)某芳香族化合物A苯环上只有一个取代基,发生的反应如下图
所示,B、F、G的分子式分别为C2H4O2、H2C2O4、C6H12O,H能使溴水褪色。
(1)A的结构简式 ,H的键线式 。
(2)B中的官能团名称为 ,⑤的反应类型为 。
(3)C在一定条件下形成高分子化合物的化学方程式 。
(4)足量G与F反应的化学方程式 。
(5)G的同分异构体中能发生银镜反应的共有 中,其中核磁共振氢谱有三组特征峰的有机物结构简式为 。
答案:
(1) (每空2分)
(2) 羧基;消去反应 (每空1分)
(3) (3分)(其它合理答案也给分)
(4)(3分)
(5)8(2分); (CH3)3CCH2CHO (1分)
解析:从分子式可以看出B、F分别为乙酸和乙二酸,再逆推可知C、E的结构简式分别为:HOCH2COOH、OHCCOOH;结合信息可知D、G的分别为苯酚、环己醇,G经消去反应,形成环己烯:。根据以上信息可知,A的结构简式为:。
(5)能够发生银镜反应含醛基(—CHO),剩余基团为戊基(—C5H11),戊基有8
种。其中氢谱图中只有三组特征峰,故该有机物的结构对称,其结构简式为:(CH3)3CCH2CHO 。
35.(2013·甘肃省河西五市第一次联合考试)芳香化合物A、B互为同分异构体,B的结构简式是CH3COO--COOCH2CH3
A经①、②两步反应得C、D和E,B经①、②两步反应得E、F和H。上述反应过程、产物性质及相互关系如下图所示:
(1)B可以发生的反应类型有(填序号) 。
①加成反应 ②酯化反应 ③消去反应 ④取代反应 ⑤聚合反应
(2)E中含有官能团的名称是 。
(3)A有两种可能的结构,其对应的结构简式为 , 。
(4)B、C、D、F、G化合物中互为同系物的是 。
(5)F与H在浓硫酸作用下加热时发生反应的方程式为: 。
答案:(1)①④(2分,见错不得分)
(2)羟基(1分) 羧基(1分)
(3)HCOO--COOCH2CH2CH3(2分)HCOO--COOCH(CH3)2(2分)
(4)C、F (2分)
解析:从B的结构及其转化可知,E、F、G、H的结构简式分别为:HO--COOH、CH3CH2OH、CH3CHO、CH3COOH;由于A为B的同分异构体,结合A的转化可知C为C3H7OH,可能结构有两种(1—丙醇,2—丙醇),据此可推出A的结构简式。
(4)B、C均为饱和一元醇,故为同系物。
(5)CH3COOH + CH3CH2OH CH3COOCH2CH3 + H2O
36.(2013·贵州省四校期末联考)某烃A是乙烯的同系物,A与乙烯一样,都是重要的化工原料。已知A对氢气的相对密度为21,由A经下列反应可得到G、H两种高分子化合物,它们都是常用的塑料。
请回答下列问题:
(1)E不能使溴的四氯化碳溶液褪色,E的结构简式为 ;
(2)由A生成B和H的反应方程式分别为 ;
;
(3)一定条件下,2 molF之间脱去1 mol水生成一种具有芳香气味的物质I,写出反应的化学方程式 ;
(4)F的一种同分异构体中有五种不同化学环境的氢且能发生银镜反应,写出其结构简式 。
答案:
(4)
解析:A的相对分子质量为42,则因A与乙烯为同系物,故n=42/14=3,为丙烯。
结合转化图中的反应条件可推出B、C、D、E的结构简式。
(3)F结构中既有羟基,又有羧基,故两分子之间可通过酯化反应生成具有芳香气味的酯。
(4)F的同分异构体能够发生银镜反应,则含有醛基,又分子中有五种不同的氢原子,故其结构为:。
37.(2013·潮州市期末)姜黄素具有抗突变和预防肿瘤的作用,其合成路线如下:
化合物I可以由以下合成路线获得:
(1)有机物Ⅳ的分子式为 ,含有官能团的名称为醚键和 。
(2)有机物V的名称为 ,其生成Ⅵ的化学方程式为(注明反应条件):
。
(3)写出一种符合下列条件的Ⅳ的同分异构体的结构简式 。
①苯环上的一硝基取代物有2种 ②1 mol该物质水解,最多消耗3 molNaOH
(4)反应①中反应物的原子利用率为100%,请写出该反应的化学方程式
。
答案:(1)C8H8O3(2分), (酚)羟基、醛基(2分,下面每空3分)
(2)1,2—二溴乙烷 ,
(3)
(4)
解析:(2)乙烯与溴发生加成反应生成:CH2Br CH2Br,名称为:1,2—二溴乙烷。卤代烃水解的条件是氢氧化钠溶液、加热。
(3)信息①说明该物质结构对称;信息②说明该物质能够水解说明含有酯基结构,且1mol最多消耗3molNaOH。故其结构简式为:。
(4)从结构变化看,该反应为I中的醛基被加成的反应,根据反应特点逆推可知另一反应物结构简式为:。
38.(2013·安徽省联盟第一次联考)呋喃酚是合成农药的重要中间体,其合成路线如下:
(1)B→C的反应类型是 ;E中含有的官能团名称是
(2)已知x的分子式为C4H7C1,写出A→B的化学方程式:
(3)Y是X的同分异构体,分子中无支链且不含甲基,则Y的名称(系统命名)是 。
(4)下列有关化合物C、D的说法正确的是 (填代号)。
a.可用氯化铁溶液鉴别C和D b.C、D含有的官能团完全相同
c.C、D互为同分异构体 d.C、D均能使溴水褪色
(5)E的同分异构体很多,写出符合下列条件的芳香族同分异构体的结构简式:
①苯环上的一氯代物只有一种 ②含有酯基 ③能发生银镜反应
答案:
解析:(1)B生成C可以看作是B分子中羟基上的氢原子被取代而得。
(2)对比A、B的结构简式,再结合X的分子式可知X的结构简式为,它与A发生取代反应生成B。
(3)Y的结构简式为CH2=CHCH2CH2Cl,其系统命名法名称是4-氯-1-丁烯。
(4)D含有酚羟基,遇氯化铁溶液显紫色,但C不能,a正确。C、D中都含有酯基和碳碳双键,但C中含有醚键而D中含有酚羟基,b错误。二者的分子式都是C12H14O3,但结构不同,c正确。碳碳双键能使溴水褪色,d正确。
(5)符合条件的同分异构体必为甲酸酯,又要求苯环上的一氯代物只有一种,则空间结构应该对称性很强,故可能的结构有:。