周口恒大中学2023-2024学年高二上学期10月月考
化学试题
满分:100分 考试时间:75分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色字迹铜笔或签字笔将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(A)填涂在答题卡相应位置上,将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Cl-35.5 Fe-56 Ag-108
一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.下列有关沉淀溶解平衡的说法中,正确的一项是
A.沉淀完全就是用沉淀剂将溶液中某一离子完全除去
B.难溶电解质在水溶液中达到沉淀溶解平衡时,沉淀和溶解即停止
C.向饱和ZnS溶液中加入少量ZnCl2固体,ZnS的Ksp不变
D.相同温度下,AgCl在水中的溶解能力与在NaCl溶液中的相同
2.化学是以实验为基础的学科,下列有关实验操作正确的是
A.配制溶液,应用托盘天平准确称取固体
B.中和反应反应热的测定实验中,测量反应前酸溶液的温度后立即测量碱溶液的温度,并记录数据
C.用标准氢氧化钠溶液滴定未知浓度的草酸时,滴定管的起始读数可以在0刻度以下
D.用碱式滴定管移取溶液时,平视读数
3.下列说法正确的一组是( )
①不溶于水的盐都是弱电解质
②可溶于水的盐都是强电解质
③0.5 mol·L-1一元酸溶液中H+浓度为0.5 mol·L-1
④强酸溶液中的H+浓度不一定大于弱酸溶液中的H+浓度
⑤电解质溶液导电的原因是溶液中有自由移动的阴阳离子
⑥熔融的电解质都能导电
A.①③⑤⑥ B.只有④⑤ C.②④⑤⑥ D.只有③⑥
4.常温下,下列溶液中各离子浓度关系正确的是
A.的醋酸溶液与的氢氧化钠溶液等体积混合后:
B.浓度为的碳酸氢钠溶液:
C.浓度为的溶液:
D.浓度均为的醋酸溶液与溶液等体积混合后:
5.下列实验操作或现象正确且能达到实验目的的是
实验目的 实验操作或现象
A 证明溶液中含有Fe2+ 向某溶液中先滴加氯水,再滴加少量KSCN溶液,溶液变成血红色
B 除去CO2中少量的SO2 将混合气体通过饱和Na2CO3溶液
C 证明AgI的Ksp小于AgCl的Ksp 向两份相同的银氨溶液中分别滴加2滴等浓度的NaCl和NaI溶液,一份中产生黄色沉淀,另一份无明显现象
D 清洗用KMnO4制备O2的试管中残留的MnO2 用稀盐酸清洗并用酒精灯加热试管
A.A B.B C.C D.D
6.某温度下,向体积均为20.00mL、浓度均为0.1mol L-1的NaCl溶液、Na2CrO4溶液中分别滴加0.1mol L-1的AgNO3溶液,滴定过程中的pX(PX=-lgX,X=Cl-、CrO)与滴加AgNO3溶液体积的关系如图所示。下列说法正确的是
A.曲线II表示AgNO3溶液滴定NaCl溶液的过程
B.Ksp(Ag2CrO4)=10-2b
C.其他条件不变,如果NaCl溶液浓度改为0.05mol L-1,则滴定终点向上移动
D.若a=5 b=4,则用AgNO3标准液滴定NaCl时可用K2CrO4溶液做指示剂
7.下面说法中,与盐类水解无关的是
①明矾可作净水剂
②为保存溶液,要在溶液中加入少量盐酸
③加热蒸干溶液,得不到固体
④和溶液可作金属焊接中的除锈剂
⑤实验室盛放、等溶液的试剂瓶应用橡皮塞·
⑥在或溶液中加入镁条会产生气泡
⑦泡沫灭火器反应原理
⑧长期使用硫酸铵,土壤酸性增强,草木灰与铵态氮肥不能混合施用
A.①④⑦ B.②⑤⑧ C.③④⑥ D.全有关
8.科学家通过研究揭示了大气中臭氧层被破坏的机理,如图所示。下列说法错误的是
A.紫外线辐射提供破坏化学键的能量
B.过程Ⅲ中的O原子可能来自大气中或的解离
C.整个过程中,是反应物,而不是分解的催化剂
D.该过程中涉及的物质,其分子中的所有原子处于同一平面
9.以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2 和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示,下列说法正确的是
A.由图可知:乙酸的生成速率随温度升高而升高
B.250-300℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低的主要原因是因为催化剂的催化效率降低
C.由300-400℃可得,其他条件相同时,催化剂的催化效率越低,乙酸的生成速率越大。
D.根据图象推测,工业上若用上述反应制备乙酸最适宜的温度应为400℃。
10.根据下列图示所得出的结论正确的是
A.若图1表示不同温度下恒容密闭容器中,反应2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)中n(N2)随时间的变化关系,说明平衡常数:KⅠB.若图2表示铝条与盐酸反应的化学反应速率随反应时间的变化关系,说明t1时刻溶液的温度最高
C.若图3表示C3H8(g) C2H4(g)+CH4(g)中C3H8的平衡转化率随温度、压强的变化关系,可以判断y>0.2
D.若图4表示室温下用0.1000mol·L 1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L 1某一元酸HX的滴定曲线,可以判断c点时消耗的V(NaOH)=20mL
二、不定项选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有一项或两项符合题目要求。若正确答案只包括一个选项,多选时,该小题得0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确的得2分,选两个且都正确的得4分,但只要选错一个,该小题得0分。
题
11.高纯碳酸锰在电子工业中被广泛地应用,湿法处理软锰矿(主要成分为MnO2,含有少量Fe、Mg等杂质元素)制备高纯碳酸锰的流程如下:
其中除杂过程包括:①向浸出液中加入一定量的试剂X,调节浸出液的pH为3.5~5.5;②再加入一定量的软锰矿和双氧水,过滤。{已知室温下:Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38}下列说法错误的是 ( )
A.浸出时,加入植物粉的作用是作还原剂
B.除杂过程中调节浸出液的pH为3.5~5.5,可完全除去Fe、Mg等杂质元素
C.试剂X可以是MnO、MnCO3等物质
D.为提高MnCO3的沉淀速率,可以持续升高温度
12.常温下,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是
A.1L 0.1mol L﹣1(NH4)2Fe(SO4)2的溶液中:c(NH)>c(SO)>c(Fe2+)>c(H+)
B.将CH3COONa溶液和稀盐酸混合至pH=7的溶液中:c(Cl﹣)=c(CH3COOH)
C.pH=6的NaHSO3的溶液中:c(SO)﹣c(H2SO3)=9.9×10﹣7mol L﹣1
D.pH=11的氨水与pH=3的盐酸等体积混合:c(Cl﹣)=c(NH)>c(OH﹣)=c(H+)
13.以含钴废渣(主要成分为CoO和Co2O3,含少量Al2O3和ZnO)为原料制备锂电池的电极材料CoCO3的工艺流程如下:
下列说法错误的是
A.通入SO2发生反应的离子方程式:2Co3++SO2+2H2O=2Co2++SO+4H+
B.加入适量Na2CO3调节pH,是利用几种氢氧化物Ksp的不同来除锌
C.若萃取剂的总量一定,则分多次加入萃取比一次加入萃取效果更好
D.将含Co2+的溶液缓慢滴加到Na2CO3溶液中沉钴,以提高CoCO3的产率
14.升高温度绝大多数的化学反应速率增大,但是的速率却随着温度的升高而减小。已知该反应的历程分两步:
Ⅰ.;;
Ⅱ.;; ,其中与如图所示
下列说法正确的是
A.升高温度该反应速率减小的原因是减小,增大
B.升高温度该反应速率减小的原因是增大,减小
C.当x点升高到某一温度,重新达平衡时可变为a点
D.当x点升高到某一温度,重新达平衡时可变为d点
15.NaOH溶液滴定邻苯二甲酸氢钾(邻苯二甲酸的,)溶液,混合溶液的相对导电能力变化曲线如图所示,其中b点为反应终点。
下列叙述不正确的是
A.混合溶液的导电能力与离子浓度和种类有关
B.a点溶液中:
C.b点溶液中:
D.c点溶液中:
三、非选择题:本题共4小题,共50分。
16.(10分)草酸铁晶体Fe2(C2O4)3·xH2O通过相关处理后可溶于水,且能做净水剂,在110℃可完全失去结晶水。为测定该晶体中铁的含量和结晶水的含量,某实验小组做了如下实验:
步骤1:称量4.66g草酸铁晶体进行处理后,配制成250mL一定物质的量浓度的溶液。
步骤2:取所配溶液25.00mL于锥形瓶中,加稀H2SO4酸化,滴加KMnO4溶液至草酸根恰好全部氧化成二氧化碳,同时被还原成Mn2+。向反应后的溶液中加入一小匙锌粉,加热至溶液黄色刚好消失,过滤、洗涤,将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中,此时溶液仍呈酸性。
步骤3:用0.0200mol·L-1KMnO4溶液滴定步骤2所得溶液至终点,消耗KMnO4溶液V1mL,滴定中被还原成Mn2+。
重复步骤2、步骤3的操作2次,分别滴定消耗0.0200mol·L-1KMnO4溶液为V2、V3mL。
记录数据如下表:
实验编号 KMnO4溶液的浓度(mol·L-1) KMnO4溶液滴入的体积(mL)
1 0.0200 V1=20.02
2 0.0200 V2=20.12
3 0.0200 V3=19.98
请回答下列问题:
(1)草酸铁溶液能做净水剂的原因 (用离子方程式表示)
(2)该实验步骤1和步骤3中使用的仪器除托盘天平、铁架台、滴定管夹、烧杯、玻璃棒外,一定需用下列仪器中的 (填序号)
A.酸式滴定管 B.碱式滴定管 C.250mL容量瓶 D.锥形瓶 E.胶头滴管 F.漏斗
(3)加入锌粉的目的是 。
(4)步骤3滴定时是否选择指示剂 (是或否);说明理由 ;写出步骤3中发生反应的离子方程式 。
(5)在步骤2中,若加入的KMnO4溶液的量不够,则测得的铁含量 (填“偏低”、“偏高”或“不变”);实验测得该晶体中结晶水的个数x为 。
17.(12分)羟基乙酸是一种很好的清洗剂,某兴趣小组利用羟基乙腈水解制取纯净的羟基乙酸溶液,按如图流程开展实验:
已知:①羟基乙腈水解的离子方程式:HOCH2CN(aq)+H+(aq)+2H2O(l)→HOCH2COOH(aq)+(aq) △H<0。
②羟基乙酸易溶于甲醇、乙醇、乙酸乙酯等有机溶剂,易溶于水,沸点265℃,水溶液加热至沸腾时分解。高浓度羟基乙酸会形成酯类聚合物。
请回答:
(1)下列说法正确的是 。
A.步骤Ⅰ:50%羟基乙腈需分批逐步加入
B.步骤Ⅱ:加大萃取剂用量,一次完成萃取以提高萃取效率
C.步骤Ⅳ:用NaOH调节pH后蒸发浓缩、冷却结晶、抽滤、洗涤得到(NH4)2SO4
D.步骤Ⅳ:将浓缩后的溶液放入冷水浴,可获得较大颗粒的晶体
(2)步骤Ⅲ:试剂X是 。
(3)步骤Ⅴ:控制70℃左右、 条件下浓缩,目的是 。
(4)为了测定羟基乙酸溶液的纯度,可采用酸碱中和滴定法。从下列选项中选出合理的操作并排序:准确称取0.6000g样品于锥形瓶中→_____→_____→_____→_____→平行滴定2~3次,计算结果。
a.向锥形瓶中滴加2~3滴酚酞;
b.向锥形瓶中滴加2~3滴甲基橙;
c.用移液管准确移取25.00mLNaOH溶液于锥形瓶中,溶解样品;
d.向锥形瓶中加入约25mL水,溶解样品便于滴定;
e.用NaOH标准溶液滴定至终点,记录读数;
f.用HCl标准溶液滴定至终点,记录读数;
g.洗涤滴定管、装液、排气泡、调液面,记录读数。
(5)该小组用上述滴定法测得产品中羟基乙酸的质量分数为42.80%,测得结果明显偏低。分析其原因,决定在上述测定中增加一步操作,测得羟基乙酸的质量分数为60.10%,该操作是 。
18.(14分)下图中 A、B、C、D、E均为有机化合物。已知:C能跟NaHCO3发生反应,C和D的相对分子质量相等,且E为无支链的化合物。
根据上图回答问题:
(1)C分子中的官能团名称是 ;化合物B不能发生的反应是 (填字母序号):
a 加成反应 b取代反应 c消去反应 d酯化反应 e水解反应 f 置换反应
(2)反应②的化学方程式是 。
(3)试分析反应②加热的原因。
Ⅰ、 。;
Ⅱ、 。。
(4)A的结构简式是 。
(5)同时符合下列三个条件的B的同分异构体的数目有 个。
Ⅰ.含有间二取代苯环结构 Ⅱ.属于非芳香酸酯 Ⅲ.与 FeCl3溶液发生显色反应。
写出其中任意一个同分异构体的结构简式 。
(6)常温下,将C溶液和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表:
实验编号 C物质的量浓度(mol·L-1) NaOH物质的量浓度(mol·L-1) 混合溶液的pH
m 0.1 0.1 pH=9
n 0.2 0.1 pH<7
从m组情况分析,所得混合溶液中由水电离出的c(OH-)= mol·L-1。n组混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是 。
19.(14分)有关物质存在如下图所示的转化关系(部分产物已省略)。通常C为气体单质,G为紫黑色固体单质.实验室中,常用固体E在B的催化下加热制取气体单质H。
请回答下列问题;
(1)反应①的化学方程式为 ;
(2)反应②的离子方程式为 ;
(3)写出另外一种实验室制取H的化学方程式 ;
(4)D溶液与Pb(NO3)2溶液混合可形成沉淀.此沉淀的Ksp=7.1×10-9mol·L-3.将0.01 mol·L-1的D溶液与0.001 mol·L-1的Pb(NO3)2溶液等体积混合,你认为能否形成沉淀 (填“能”或“不能”),请通过计算说明 。
参考答案:
1.C
【详解】A.难溶电解质在溶液中存在溶解平衡,不可能将溶液中某一离子除净,故A错误;
B.沉淀平衡为动态平衡,达到平衡时正逆反应速率相等,但不等于0,沉淀和溶解没有停止,故B错误;
C.溶度积只受温度的影响,温度不变,则溶度积不变,故C正确;
D.氯化银存在溶解平衡,氯离子浓度越大,AgCl溶解度越小,所以AgCl在水中的溶解能力大于在NaCl溶液中,故D错误。
故选:C。
2.C
【详解】A.实验室没有80mL的容量瓶,应选择100mL容量瓶,计算NaCl质量时应以100mL溶液为标准,则应用托盘天平准确称取固体,故A错误;
B.测量反应前酸溶液的温度后需要先清洗残留的酸,再测量碱溶液的温度,否则会因酸、碱反应而造成实验误差,故B错误;
C.滴定前起始读数时,由于滴定管0刻度在上,需要调节液面至0或0刻度以下,记下读数,故C正确;
D.具有强氧化性,能氧化橡胶管,因此移取溶液要用酸式滴定管,故D错误;
答案选C。
3.B
【详解】①不溶于水的盐不一定是弱电解质,如BaSO4难溶于水,但溶于水的部分全电离,是强电解质,故①错误;
②电解质的强弱与溶解性无关,可溶于水的盐可能是弱电解质,如醋酸铅,故②错误;
③0.5mol·L-1一元酸溶液H+浓度不一定为0.5mol·L-1,如醋酸,故③错误;
④强酸溶液中的H+浓度不一定大于弱酸溶液中的H+浓度,H+浓度与酸的浓度、分子中氢离子的个数以及电离程度有关,故④正确;
⑤电解质溶液导电的原因是溶液中有自由移动的阴阳离子,故⑤正确;
⑥酸在熔融态时均不导电,只有溶于水时才导电,故⑥错误;
正确的有④⑤,故选B。
4.C
【详解】A.pH=2的醋酸溶液浓度远高于pH=12的氢氧化钠溶液,两者等体积混合,c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),A错误;
B.碳酸氢钠溶液中还存在碳酸根离子,根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c()+2c()+c(OH-),B错误;
C.(NH4)2CO3溶液中,根据物料守恒可知,C正确;
D.浓度均为0.1mol/L的醋酸和NaOH溶液等体积混合,混合后溶液呈碱性,,D错误;
故答案选C。
5.C
【详解】A.向某溶液中先滴加氯水,再滴加少量KSCN溶液,溶液变成血红色,不能证明原溶液中含有Fe2+,也可能本来就有Fe3+,A错误;
B.Na2CO3溶液也能吸收CO2,B错误;
C.向两份相同的银氨溶液中分别滴加2滴等浓度的NaCl和NaI溶液,一份中产生黄色沉淀,另一份无明显现象,说明相同条件下,I-更容易形成AgI沉淀,即证明AgI的Ksp小于AgCl的Ksp,C正确;
D.清洗用KMnO4制备O2的试管中残留的MnO2,应用浓盐酸清洗并用酒精灯加热试管,D错误。
故答案选C。
6.D
【详解】A.由图可知,pX=a或b时反应完全,并且二者的起始浓度、体积均相同,即二者溶质的起始物质的量相同,反应为NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3,Na2CrO4+AgNO3 = Ag2CrO4↓ +2NaNO3,完全反应时Na2CrO4消耗AgNO3溶液的体积是NaCl的2倍,所以曲线I表示NaCl溶液、曲线II表示Na2CrO4溶液,A选项错误;
B.曲线II表示Na2CrO4溶液,达到滴定终点时pX=b,即c(CrO)=10-bmol/L,Ag2CrO4(s) 2Ag+(aq)+CrO (aq),则c(Ag+)=2c(CrO)=2.0×10-bmol/L,Ksp(Ag2CrO4) = c2(Ag+) c(CrO)=(2.0×10-b)2×(10-b)=4.0×10-3b,B选项错误;
C.温度不变,氯化银的溶度积不变,若将NaCl溶液浓度改为0.05mol L-1,需要的硝酸银溶液的体积变成原来的一半,因此滴定终点会向左平移,C选项错误;
D.由数据可得出,Ksp(AgCl)=10-10,Ksp(Ag2CrO4)=4×10-12,当溶液中同时存在Cl-和CrO42-时,Cl-沉淀需要的Ag+少,先沉淀,用AgNO3标准液滴定NaCl时,可用K2CrO4溶液做指示剂,滴定至终点时,会生成砖红色的Ag2CrO4沉淀,D选项正确;
答案为D。
7.D
【详解】①明矾可以净水,是因为明矾中的铝离子水解,生成的氢氧化铝胶体具有吸附性,吸附净水,所以与水解有关;
②因为是强酸弱碱盐,亚铁离子水解让溶液呈现酸性,所以保存溶液时加入少量盐酸可以抑制水解,所以与水解有关;
③因为会水解,生成的氯化氢易挥发,氢氧化铝受热易分解为Al2O3,所以加热蒸干,得不到固体,与水解有关;
④和均为强酸弱碱盐,水溶液显酸性,可以和铁锈反应,又因为水解程度较小,酸性又不太强,所以可作金属焊接中的除锈剂,与水解有关;
⑤、等属于强碱弱酸盐,溶液呈碱性可以与玻璃中的二氧化硅反应生成黏性的硅酸钠,所以保存时试剂瓶应用橡皮塞,与水解有关;
⑥或属于强酸弱碱盐,溶液显酸性,加入镁条会产生气泡,与水解有关;
⑦泡沫灭火器反应原理为:Al2(SO4)3+6NaHCO3=2Al(OH)3↓+6CO2↑+3Na2SO4,所以与水解有关;
⑧硫酸铵是强酸弱碱盐,铵根离子水解生成的一水合氨易分解溢出,使土壤酸性增强,长期使用土壤酸性增强,草木灰中含有碳酸钾,属于强碱弱酸盐水解显碱性,铵态氮肥含铵根离子水解显酸性,二者混用会让肥效降低,故不能混合施用,与水解有关;
所以答案为:D
8.D
【分析】由图可知,过程I发生反应,过程Ⅱ发生反应,过程Ⅲ发生反应。
【详解】A.由分析可知,过程Ⅰ发生键的断裂,需要吸收能量,则紫外线辐射可以提供能量,故A正确;
B.由分析可知,过程Ⅲ中的O原子可能来自大气中或的解离,故B正确;
C.由分析可知,是反应的反应物,不是反应催化剂,故C正确;
D.分子的空间结构是四面体形,所有原子不可能处于同一平面,故D错误;
故选D。
9.B
【详解】A. 由图可知:250-300℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低,故A错误;
B. 250-300℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低的主要原因是温度超过250℃时,催化剂的催化效率降低,故B正确;
C.300-400℃时,催化剂的催化效率接近于0,但温度升高,乙酸的生成速率增大,故C错误;
D.根据图象推测,工业上若用上述反应制备乙酸最适宜的温度应为250℃,故D错误;
故选B。
10.C
【详解】A.据图可知曲线Ⅱ反应速率更快,温度更高,而平衡时n(N2)较小,说明升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小,所以KⅠ>KⅡ,A错误;
B.铝条与盐酸反应放热,温度升高,反应速率加快,随着反应的进行,盐酸浓度减小,反应速率变慢,t1时刻反应速率最快,不能说明溶液的温度最高,铝和盐酸还在继续反应,温度还在升高,B错误;
C.同一温度下,增大压强,平衡逆向移动,C3H8的平衡转化率减小,则y>0.2,C正确;
D.由图可知没有滴入NaOH溶液时,0.1000mol·L 1的HX溶液的pH>1,说明HX为一元弱酸,和NaOH恰好完全反应时,溶液呈碱性,c点时溶液的pH=7,溶液呈中性,消耗的V(NaOH)<20mL,D错误;
综上所述答案为C。
11.BD
【分析】湿法处理软锰矿(主要成分为MnO2,含少量Fe、Mg等杂质元素)制备高纯碳酸锰,软锰矿粉中加入浓硫酸和植物粉浸出过滤除去杂质,植物粉具有还原性,能够使MnO2中Mn元素化合价由+4价降低为+2价,得到含有Mn2+的滤液,除杂过程包括:①向浸出液中加入一定量的X,调节浸出液的pH为3.5~5.5,除去杂质离子;②再加入一定量的软锰矿和双氧水,过滤;酸性溶液中二氧化锰氧化过氧化氢为氧气,除去过量的软锰矿中的MnO2,本身被还原为锰离子,反应的离子方程式为:MnO2+H2O2+2H+=Mn2++2H2O+O2↑,加入碳酸氢铵形成沉淀反应的化学方程式为:MnSO4+2NH4HCO3 =MnCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O,生成的MnCO3沉淀经一系列操作得到高纯碳酸锰,据此分析解答。
【详解】A.植物粉是一种还原剂,加入植物粉能够使Mn元素化合价由+4价降低为+2价,故A正确;
B.Mg(OH)2完全沉淀时,c(OH-)=mol/L=×10-3mol/L,此时pH大于5.5,则pH为3.5~5.5时不能除去Mg杂质,故B错误;
C.试剂X的目的是调节溶液的pH,可以是MnO、MnCO3等物质,利于生成氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,且不引入新杂质,故C正确;
D.温度过高碳酸锰会分解,所以不能持续升高温度,故D错误;
故选BD。
12.BC
【详解】A.该物质为强酸弱碱盐,溶液显酸性,硫酸根离子和铵根离子右下角角标相同,铵根离子发生水解,硫酸根离子不水解,因此有c(SO)>c(NH),水解程度微弱,离子浓度大小顺序是c(SO)>c(NH)>c(Fe2+ )>c(H+),故A错误;
B.常温下,将CH3COONa溶液和稀盐酸混合至溶液pH=7,则c(H+)=c(OH﹣),根据电荷守恒可知:①c(Na+)=c(CH3COO﹣)+c(Cl﹣),溶液中满足物料守恒:②c(Na+)=c(CH3COO﹣)+c(CH3COOH),根据①②可得:c(Cl﹣)=c(CH3COOH),故B正确;
C.根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=2c(SO)+c(HSO)+c(OH﹣)…I,物料守恒可知:c(Na+)=c(SO)+c(H2SO3)+c(HSO)…Ⅱ,将Ⅱ代入Ⅰ得:c(SO)﹣c(H2SO3)=c(H+)﹣c(OH﹣)=10﹣6﹣10﹣8=9.9×10﹣7 mol L﹣1,故C正确;
D.pH=11的氨水和pH=3的盐酸溶液中,酸的浓度小于碱,二者等体积混合,溶液呈碱性,所以c(H+)<c(OH﹣),溶液中存在电荷守恒,根据电荷守恒得c(H+)+c(NH)=c(Cl﹣)+c(OH﹣),所以c(NH)>c(Cl﹣),故A错误;
答案为BC。
13.BD
【分析】钴废渣主要成分为CoO、Co2O3,还含有Al2O3、ZnO等杂质,加入H2SO4酸浸并通入SO2,纵观整个流程最后得到CoCO3,说明该过程中SO2会还原Co2O3,发生反应:Co2O3+SO2+H2SO4=2CoSO4+H2O,H2SO4与CoO、Al2O3、ZnO反应,所得溶液中还含有硫酸铝、硫酸锌等,加入Na2CO3调节溶液的pH,使铝离子转化为氢氧化铝沉淀,过滤除去,然后加入萃取剂,萃取Zn2+,在有机层中加入稀硫酸,可得到硫酸锌。在水相中加入Na2CO3生成CoCO3固体。
【详解】A.根据分析可知酸浸过程中二氧化硫会还原Co2O3,根据电子守恒和元素守恒得到离子方程式为2Co3++SO2+2H2O=2Co2++SO+4H+,正确,A不符合题意;
B.氢氧化物Ksp不同,则开始沉淀和完全沉淀时所需的pH值不同,加入适量Na2CO3调节相应的pH可以只沉淀Al3+,而不是除锌,错误,B符合题意;
C.萃取过程中,每一次萃取都是按照一定比例进行的溶质分配,多次萃取相当于不断降低物质的浓度,提取效率就高,正确,C不符合题意;
D.将含Co2+的溶液缓慢滴加到Na2CO3溶液中,在此过程中Na2CO3过量,溶液呈碱性会生成Co(OH)2沉淀,降低CoCO3的产率,错误,D符合题意;
答案选BD。
14.BC
【分析】反应I为快反应,反应Ⅱ为慢反应,故反应Ⅱ决定整个反应速率,根据,分析温度升高对、、的影响,做出判断。
【详解】反应I为快反应,反应Ⅱ为慢反应,故反应Ⅱ决定整个反应速率,根据,升高温度,速率常数总是增大即增大,由图可知越大,越大,所以导致速率随着温度的升高而减小的原因只能是升高温度使减小,导致乘积减小,即升高温度该反应速率减小的原因是增大,减小,故A错误,B正确;
当x点升高到某一温度,V2正减小,平衡逆向移动,增大,重新达平衡时可变为a点,C正确,D错误;
故选BC。
15.BC
【分析】向KHA溶液中加入NaOH溶液,二者发生反应2KHA+2NaOH=K2A+Na2A+2H2O,b点为反应终点,溶质为K2A、Na2A,且两者浓度相等,b点之后NaOH过量,溶质为K2A、Na2A、NaOH;
【详解】A.溶液的导电能力取决于离子浓度的大小、离子带有电荷数目的多少,离子浓度越大,离子带有的电荷数目越多,溶液的导电性就越强,A项正确;
B.a点溶质为KHA,该溶液质子守恒式为:,B项错误;
C.根据上述分析,b点电荷守恒式为:,C项错误;
D.b点后继续滴加氢氧化钠溶液,则c(Na+)>c(K+),A2-会水解A2-+H2OHA-+OH-,故c点c(Na+)>c(K+)>c(A2-),D项正确;
答案选BC。
16. Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+ A、C、D、E 将Fe3+还原为Fe2+ 否 因为KMnO4被还原剂还原成Mn2+,紫红色褪去,所以不需要指示剂 5Fe2+++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O 偏高 5
【分析】(1)草酸铁溶液中铁离子水解生成氢氧化铁胶体,胶体具有吸附悬浮杂质的作用;
(2)步骤1根据配制一定浓度溶液的一般步骤:称量-溶解-转移-洗涤-定容等分析作答,步骤3结合滴定的操作步骤分析仪器名称;
(3)锌粉具有还原性,结合氧化还原规律分析;
(4) 步骤2中用KMnO4将草酸氧化生成二氧化碳,除去草酸根离子,避免干扰步骤3中Fe2+的滴定;
(5)根据滴定误差分析的方法判断,误差可以归结为标准液的体积消耗变化分析误差,c(待测)=。
【详解】(1)草酸铁溶液水解生成氢氧化铁胶体,具有吸附性,能做净水剂,反应的离子方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+;
(2)实验步骤1是配制溶液,需要的仪器有托盘天平、烧杯、玻璃棒、250 mL容量瓶、胶头滴管;步骤3是滴定,使用的仪器有铁架台、滴定管夹、锥形瓶、酸式滴定管,因此需用下列仪器中A、C、D、E,故答案为A、C、D、E;
(3)根据题意,加入的锌粉可以将Fe3+还原为Fe2+,故答案为:将Fe3+还原为Fe2+;
(4)高锰酸钾溶液显紫红色,步骤3滴定时发生的反应为5Fe2++MnO+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O,因为KMnO4被还原剂还原成Mn2+,紫红色褪去,所以不需要指示剂,故答案为:否;因为KMnO4被还原剂还原成Mn2+,紫红色褪去,所以不需要指示剂;5Fe2++MnO+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O;
(5)在步骤2中,若加入的KMnO4溶液的量不够,导致草酸根不能完全被氧化,在步骤3中消耗的高锰酸钾溶液的体积偏大,则测得的铁含量偏高;三次测量值中,实验2的数值误差较大,应该舍去,则消耗高锰酸钾的平均体积为=20.00mL ,根据步骤三中的离子反应可知:n(Fe)=5n(MnO4-)=5×20.00mL×10-3×0.02 mol L-1×=0.02 mol,
草酸铁晶体Fe2(C2O4)3·xH2O中含有Fe2(C2O4)3的质量为×0.02mol×288g/mol=2.88g,则结晶水的物质的量为 =0.05 mol,则Fe2(C2O4)3和H2O的物质的量之比为1:5,即x=5,故答案为:偏高;5。
【点睛】最后一问计算是难点,另一个解题思路可以是:先利用消耗的高锰酸钾的物质的量求出铁元素的物质的量,再求出草酸铁晶体Fe2(C2O4)3·xH2O的物质的量,再根据4.66g该晶体求出其相对分子质量的数值,进而得出x值。
17.(1)A
(2)水
(3) 减压 防止浓缩过程温度过高羟基乙酸分解
(4)cgaf或cagf
(5)在c操作后,将锥形瓶盖上盖子,放入60℃水浴中保持30min,取出冷却
【分析】羟基乙腈在硫酸溶液中发生水解,生成羟基乙酸和硫酸铵,用有机萃取剂萃取后,羟基乙酸进入有机层,硫酸铵进入水层;分液后,经过蒸发浓缩、冷却结晶,可获得硫酸铵;有机层加水,将羟基乙酸溶于水,与有机溶剂分离,从而得到羟基乙酸溶液,控温蒸发结晶,便可获得羟基乙酸晶体。
【详解】(1)A. 步骤Ⅰ:50%羟基乙腈分批逐步加入,可使羟基乙腈水解比较完全,从而提高其转化率,A正确;
B. 步骤Ⅱ:加大萃取剂用量,虽然萃取所用的步骤少,但萃取剂的用量大,给分离提纯带来困难,且增大生产成本,B不正确;
C. 步骤Ⅳ:用NaOH调节pH,(NH4)2SO4会转化为Na2SO4和一水合氨等,C不正确;
D. 步骤Ⅳ:将浓缩后的溶液放入冷水浴,快速冷却,所获得晶体颗粒小,D不正确;
故选A。答案为:A;
(2)因为羟基乙酸易溶于水,且能与碱反应,所以试剂X是水。答案为:水;
(3)题给信息显示:羟基乙酸的水溶液加热至沸腾时分解,所以需控制70℃左右、减压条件下浓缩,目的是防止浓缩过程温度过高羟基乙酸分解。答案为:减压;防止浓缩过程温度过高羟基乙酸分解;
(4)为了测定羟基乙酸溶液的纯度,可采用酸碱中和滴定法。先加入一定量的过量NaOH溶解羟基乙酸,再将标准盐酸装入酸式滴定管、并用盐酸滴定过量的NaOH;由于滴定终点时羟基乙酸钠溶液呈碱性,则所用酸碱指示剂为酚酞。故选cgaf或cagf。答案为:cgaf或cagf;
(5)该小组用上述滴定法测得产品中羟基乙酸的质量分数偏低,应为羟基乙酸与NaOH反应不充分引起的,所以应设法让羟基乙酸与NaOH充分反应,然后再滴定过量NaOH。从而得出该操作是:在c操作后,将锥形瓶盖上盖子,放入60℃水浴中保持30min,取出冷却。答案为:在c操作后,将锥形瓶盖上盖子,放入60℃水浴中保持30min,取出冷却。
【点睛】提取羟基乙酸的有机萃取剂,既能将羟基乙酸从水溶液中提取出来,又能将羟基乙酸释放到水中。
18. 羧基 e CH3COOH + CH3CH2CH2OHCH3COOCH2CH2CH3+ H2O 加快反应速率 及时将产物乙酸丙酯蒸出,以利于平衡向生成乙酸丙酯的方向移动 或 4 10-5 c(CH3COO-) >c(Na+) >c(H+)> c(OH-)
【分析】C能跟NaHCO3发生反应,说明C含有羧基,C和D的相对分子质量相等,E的分子式为C5H10O2,且E为无支链的化合物,E为CH3COOCH2CH2CH3,C为CH3COOH、D为CH3CH2CH2OH,A水解然后酸化得到B、乙酸和丙醇,则A结构简式为或 ,再结合题目分析解答;
(5)根据B的同分异构体的结构特点Ⅰ.含有间二取代苯环结构,即有两个取代基;Ⅱ.属于非芳香酸酯,应为脂肪酸和芳香醇酯化生成的产物;Ⅲ.与 FeCl3溶液发生显色反应,说明苯环上含有羟基;
(6)m组中乙酸和NaOH恰好完全中和,生成醋酸钠水解呈碱性;n组溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH-),结合电荷守恒判断。
【详解】(1)C能跟NaHCO3发生反应,说明C呈酸性,含有羧基,B中含有苯环、羧基和羟基,则能发生加成、取代、酯化、消去、置换等反应,故答案为e;
(2)②为乙酸和丙醇的酯化反应,发生的反应方程式为CH3COOH + CH3CH2CH2OHCH3COOCH2CH2CH3+ H2O;
(3)有机反应速率较慢,加热能加快反应速率;且加热能及时将乙酸丙酯蒸出而促进平衡向生成乙酸丙酯的方向移动;
(4)A是由B与乙酸、丙醇发生酯化反应后生成的产物,根据B、C、D的结构简式可以推断出A的结构简式为: ;
(5)符合条件的B的同分异构体中,含有两个取代基、其中一个是羟基,并且是由乙酸、丙酸或甲酸分别与对应的芳香醇或酚酯化反应生成的酯类物质,可判断出符合条件的有4种,结构简式为;
(6)醋酸钠水解呈碱性,pH=9,则由水电离出的c(OH-)=10-5 mol L-1,n组溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH-),呈酸性,根据溶液电中性可知n组溶液中:
c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。
19. 4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O 6I-+ClO3-+6H+=3I2+Cl-+3H2O 2H2O2 2H2O+O2↑或2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ 能 Q=c(Pb2+)·c(I-)2=1/2×0.001×(1/2×0.01)2=1.25×10-8>7.0×10-9,可以生成PbI2沉淀。
【分析】G为紫黑色固体单质,G为I2,C为气体单质,C具有氧化性,D中含有I-,C由浓A溶液与B在加热下生成,常用固体E在B的催化下加热制取气体单质H,B在制取气体H中做催化剂,B应为MnO2,A为HCl,C为Cl2,实验室中用MnO2催化制取的气体是O2,H为O2,E为固体,E是KClO3,F为KCl,在酸性条件下KClO3将I-氧化为I2。
【详解】(1)由以上分析可知B是MnO2,A是HCl,C是Cl2.发生反应的化学方程式是4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)反应②是KI、KClO3与浓盐酸的反应,在酸性条件下KClO3可以将I-氧化为I2,反应的离子方程式为6I-+ClO3-+6H+=3I2+Cl-+3H2O;
(3)实验室制取氧气的化学反应还有:2H2O2 2H2O+O2↑或2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑;
(4)Q=c(Pb2+)·c(I-)2=1/2×0.001×(1/2×0.01)2=1.25×10-8>7.0×10-9,可以生成PbI2沉淀.