5.工业上用某种氧化铝矿石(含Fe2O3 杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如图:
对上述流程中的判断正确的是( )
A.试剂X可以为氨水,沉淀中含有铁的化合物
B.CO2可以用H2SO4溶液或稀盐酸代替
C.反应Ⅱ中的反应为:
CO2+AlO+2H2O===Al(OH)3↓+HCO
D.工业上还可采用Fe还原Al2O3的方法制Al,成本更低
6.[2022·湖南卷]铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下:
下列说法错误的是( )
A.不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料
B.采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率
C.合成槽中产物主要有Na3AlF6和CO2
D.滤液可回收进入吸收塔循环利用
7.向含Na2CO3、NaAlO2的混合溶液中逐滴加入150 mL 1 mol·L-1 HCl溶液,测得溶液中的某几种离子物质的量的变化如图所示,则下列说法不正确的是( )
A.a曲线表示的离子方程式为:AlO+H++H2O===Al(OH)3↓
B.b和c曲线表示的离子反应是相同的
C.原混合溶液中的CO与AlO的物质的量之比为1∶2
D.M点时,溶液中沉淀的质量为3.9 g
8.[2022·重庆检测] 某同学研究铝及其化合物的性质时设计了如下两个实验方案。
方案①:2.7 g AlX溶液Al(OH)3沉淀
方案②:2.7 g AlY溶液Al(OH)3沉淀
NaOH溶液和稀盐酸的浓度均是3 mol·L-1,如图是向X溶液和Y溶液中分别加入NaOH溶液或稀盐酸时产生沉淀的物质的量与加入盐酸或氢氧化钠溶液体积之间的关系,下列说法正确的是( )
A.X溶液溶质为AlCl3,Y溶液溶质为 NaAlO2
B.b曲线表示的是向X溶液中加入NaOH溶液
C.在O点时两方案中所得溶液浓度相等
D.a、b曲线表示的反应都是氧化还原反应
9.某学生探究0.25 mol·L-1 Al2(SO4)3溶液与0.5 mol·L-1Na2CO3溶液的反应,实验如下。下列分析错误的是( )
实验1
实验2
A.实验1中,白色沉淀a是Al(OH)3
B.实验2中,白色沉淀b中含有CO
C.检验白色沉淀a、b是否洗涤干净,不可使用相同的检验试剂
D.实验1、2中,白色沉淀的成分可能与混合后溶液的pH有关
10.[2022·福建龙岩一中月考]镁与氮气在加热条件下反应生成氮化镁,已知氮化镁遇水剧烈反应。某同学设计如图装置制备氮化镁。下列说法正确的是( )
A.实验时先点燃C处酒精灯,一段时间后,再点燃B处酒精灯
B.干燥管A的作用主要是防止空气中的二氧化碳进入硬质玻璃管
C.氮化镁与水反应生成的气体,能使紫色石蕊试液变红
D.蒸馏烧瓶中反应的化学方程式是NH4Cl+NaNO2NaCl+N2↑+2H2O
11.工业上用铝土矿(主要成分为氧化铝,含少量氧化铁)制取铝的过程如图所示:
请回答:
(1)试剂1为________(填化学式),①~④转化过程中________消耗能量最多;
(2)沉淀B的化学式为________,该物质除了用于金属冶炼以外,还可用作________;
(3)电解F,当转移6 mol电子时,可制得铝 ________ g;
(4)生产过程中,除物质E可以循环使用外,还可以循环使用的物质有________(填化学式);
(5)②中发生反应的离子方程式为______________________________________________ _______________________________________________________________________________。专练21 元素化合物的综合应用
1.[2022·广东卷]陈述Ⅰ和Ⅱ均正确但不具有因果关系的是( )
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ
A 用焦炭和石英砂制取粗硅 SiO2可制作光导纤维
B 利用海水制取溴和镁单质 Br-可被氧化,Mg2+可被还原
C 石油裂解气能使溴的CCl4溶液褪色 石油裂解可得到乙烯等不饱和烃
D FeCl3水解可生成Fe(OH)3胶体 FeCl3可用作净水剂
2.[2021·山东卷]下列由实验现象所得结论错误的是( )
A.向NaHSO3溶液中滴加氢硫酸,产生淡黄色沉淀,证明HSO具有氧化性
B.向酸性KMnO4溶液中加入Fe3O4粉末,紫色褪去,证明Fe3O4中含Fe(Ⅱ)
C.向浓HNO3中插入红热的炭,产生红棕色气体,证明炭可与浓HNO3反应生成NO2
D.向NaClO溶液中滴加酚酞试剂,先变红后褪色,证明NaClO在溶液中发生了水解反应
3.[2022·浙江卷1月]下列说法不正确的是( )
A.镁合金密度较小、强度较大,可用于制造飞机部件
B.还原铁粉可用作食品干燥剂
C.氯气、臭氧、二氧化氯都可用于饮用水的消毒
D.油脂是热值最高的营养物质
4.[2021·浙江卷6月]下列说法不正确的是( )
A.应避免铵态氮肥与草木灰混合施用
B.工业上可用离子交换法提高海带中碘的提取率
C.电解饱和食盐水可以得到金属钠和氯气
D.将生铁进一步炼制减少含碳量,能得到耐腐蚀的钢
5.[2021·浙江卷1月]下列说法不正确的是( )
A.铁粉与氧化铝发生的铝热反应可用于焊接铁轨
B.镁燃烧会发生耀眼的白光,可用于制造信号弹和焰火
C.熟石膏与水混合成糊状后能很快凝固,常用于制作模型和医疗石膏绷带
D.工业上可用氨水消除燃煤烟气中的二氧化硫
6.[2022·黑龙江八校期中]下列物质的转化在给定条件下能实现的是( )
①铝土矿AlOAl(OH)3Al2O3
②盐卤(含MgCl2)Mg(OH)2MgCl2溶液无水MgCl2
③NH3NONO2HNO3
④SSO3H2SO4
⑤NaCl溶液Cl2无水FeCl2
⑥SiO2Na2SiO3溶液H2SiO3
A.③⑥ B.③⑤⑥
C.①④⑤ D.①③⑥
7.下图为利用海水制备部分物质的过程。下列有关说法正确的是( )
A.制取NaHCO3的反应是利用其溶解度小于NaCl的溶解度
B.用澄清的石灰水可鉴别NaHCO3溶液和Na2CO3溶液
C.在第③、④、⑤步骤中,溴元素均被氧化
D.加热MgCl2溶液制取无水氯化镁
8.甲、乙、丙、丁、戊的相互转化关系如图所示(反应条件略去,箭头表示一步转化)。下列各组物质中,不满足下图所示转化关系的是( )
选项 甲 乙 丙 戊
A NH3 Cl2 N2 H2
B C SiO2 CO CuO
C Al(OH)3 NaOH溶液 NaAlO2溶液 CO2
D 乙酸乙酯 NaOH溶液 乙醇 乙酸
9.[2022·河南六市联考]某实验小组向FeCl2溶液中依次加入下列物质:
观察到的现象为①逐滴滴加氯水,溶液先变红色,后红色逐渐消失,并伴有无色气体产生;②滴加BaCl2时产生白色沉淀;③加入盐酸时沉淀不减少;④加入铜片没有气体产生。
资料:SCN-可被氧化为参与大气循环的物质。下列说法正确的是( )
A.滴加氯水时有3种离子被氧化
B.滴加BaCl2时产生的白色沉淀为BaSO4和BaCO3
C.溶液中SCN-被氧化的离子方程式为
2SCN-+12H2O+11Cl2===2SO+2CO2↑+N2↑+24H++22Cl-
D.实验中用KMnO4溶液代替氯水观察到的现象相同
10.[2022·河南部分名校测试]下列化学实验操作、现象和结论均正确的是( )
选项 实验操作 现象 结论
A 将炽热的木炭与浓硫酸混合所得气体通入澄清石灰水 产生白色沉淀 木炭被氧化为CO2
B 向FeBr2溶液中加入少量氯水,再加CCl4萃取 CCl4层无色 还原性:Fe2+>Br-
C 向硅酸钠溶液中滴加盐酸 出现白色胶状沉淀 非金属性:Cl>Si
D 向含有ZnS和Na2S的悬浊液中滴加少量CuSO4溶液 出现黑色沉淀 Ksp(CuS)
A.①中湿润的淀粉 KI试纸变蓝,说明氯气的氧化性强于碘
B.②中产生白色沉淀,说明氯气与水反应生成Cl-
C.③中溶液变为棕黄色,说明氯气有氧化性
D.④中溶液先变红后褪色,说明氯水有酸性和漂白性
12.用如图所示装置进行下列实验:将①中溶液滴入②中,预测的现象与实际不相符的是( )
选项 ①中物质 ②中物质 预测②中的现象
A 浓盐酸 二氧化锰 立即产生黄绿色气体
B 浓硫酸 用砂纸打磨过的铝条 无明显现象
C 浓氨水 硫酸亚铁溶液 产生白色沉淀,后迅速变为灰绿色,最终变为红褐色
D 亚硫酸氢钠溶液 酸性高锰酸钾溶液 溶液逐渐褪色
13.某同学做如下实验:
实验
现象 溶液无色,试管上方呈红棕色 产生大量气泡,能使湿润红色石蕊试纸变蓝 产生气泡,能使湿润红色石蕊试纸变蓝
下列说法不正确的是( )
A.实验Ⅰ试管上方呈现红棕色的原因是
2NO+O2===2NO2
B.实验Ⅱ、Ⅲ的气体检验结果说明都有NH3产生
C.实验Ⅰ溶液中发生的反应是
Al+6H++3NO===Al3++3NO2↑+3H2O
D.在实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,NO在酸、碱及中性溶液中都被还原专练26 元素位—构—性综合推断
1.[2022·湖南卷]科学家合成了一种新的共价化合物(结构如图所示),X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素,W的原子序数等于X与Y的原子序数之和。下列说法错误的是( )
A.原子半径:X>Y>Z
B.非金属性:Y>X>W
C.Z的单质具有较强的还原性
D.原子序数为82的元素与W位于同一主族
2.[2021·湖南卷]W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y的原子序数等于W与X的原子序数之和,Z的最外层电子数为K层的一半,W与X可形成原子个数比为2∶1的18e-分子。下列说法正确的是( )
A.简单离子半径:Z>X>Y
B.W与Y能形成含有非极性键的化合物
C.X和Y的最简单氢化物的沸点:X>Y
D.由W、X、Y三种元素所组成化合物的水溶液均显酸性
3.[2022·河北唐山考试]W、N、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素。Y所处的周期序数与族序数相等。甲、乙、丙、丁、戊是由这些元素组成的化合物,丁是氯碱工业的一种产物,戊为二元化合物,常温下0.01 mol·L-1戊溶液的pH为2。上述物质的转化关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.原子半径:N
C.物质丁中含有离子键和共价键
D.丙属于分子晶体
4.短周期主族元素 X、Y、Z、W的原子序数依次增大,四种元素形成的单质依次为m、n、p、q;r、t、u 是这些元素组成的二元化合物,其中u为葡萄酒中的抑菌成分;25 ℃,0.01 mol·L-1的v溶液中: =1.0×10-10。上述物质的转化关系如图所示,下列说法不正确的是( )
A.简单离子半径:W>Y>Z>X
B.W,Y分別与X元素形成的简单化合物的沸点:Y>W
C.Z2Y和ZX都只存在离子键
D.v能抑制水的电离,u能促进水的电离
5.如图所示,a、b、c均为非金属单质;d、e均为10电子共价化合物,且分子中所含原子数:d>e;f为离子化合物。下列说法正确的是( )
A.f受热易分解为d和e
B.单质c具有强还原性
C.稳定性:d>e
D.单质a中的元素在周期表中位于第二周期第ⅥA族
6.有M、A、B、D、N、E六种短周期元素原子序数依次增大,M元素的单质是自然界最轻的气体,N元素的原子半径是所在周期中最大的,A、B、D、E四种元素在周期表中的相应位置如下图,它们的原子序数之和为37。下列说法不正确的是( )
EA.沸点:M2D>BM3>AM4
B.原子半径:rE>rA>rB>rD
C.化合物AnM2n分子中既含有极性鍵又含有非极性鍵
D.B元素的氢化物与D元素的单质在一定条件下能发生置换反应,且氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶3
7.[2022·邢台二中月考]短周期主族元素a、b、c、d原子序数依次增大,b元素的一种同位素可用于考古年代鉴定。甲、乙分别是元素b、d的单质,通常甲为固体,乙为气体,0.001 mol·L-1的丙溶液pH=3;W、X、Y均是由这些元素构成的二元化合物,Y是形成酸雨的主要物质之一。上述物质的转化关系如图,下列说法正确的是( )
A.原子半径:b>d>c
B.a、c形成的化合物一定是共价化合物
C.W、X、Y中X的熔沸点最高
D.Y、Z均可用排水法收集
8.[2022·河北石家庄期中]物质M可用作调味剂、乳化剂、抗氧化增效剂,吸湿剂、pH调节剂、增香剂、缓冲剂,其结构式如图所示。M的组成元素X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,且Y的一种核素常用于检测文物的年代。下列说法错误的是( )
A.物质M与稀硫酸反应生成的有机物中含有两种官能团
B.X、Y、Z、Q四种元素原子半径的大小顺序为Y>Q>Z>X
C.Y与Z分别形成的最简单氢化物的沸点:Z>Y
D.元素Q在元素周期表中的位置为第三周期ⅠA族,工业上采用电解法冶炼Q
9.[2020·浙江卷7月]X、Y、Z、M、Q五种短周期元素,原子序数依次增大。Y元素的最高正价为+4价,Y元素与Z、M元素相邻,且与M元素同主族;化合物Z2X4的电子总数为18个;Q元素的原子最外层电子数比次外层少一个电子。下列说法不正确的是( )
A.原子半径:Z
C.X2Z ZX2易溶于水,其水溶液呈碱性
D.X、Z和Q三种元素形成的化合物一定是共价化合物
10.[2022·河南南阳期中]短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,浙江大学研究团队以aY2X3·bZX2(固态物质,a、b为系数)为载体,利用Au Pb纳米颗粒催化气态单质W2、X2合成W2X2,其原理如图所示。下列说法错误的是( )
A.元素主要化合价(最高正价):Z>Y
B.地壳中元素含量:X>Z>Y
C.Y2X3、ZX2均具有较高熔点
D.W与X形成的化合物只含极性键
11.随原子序数递增,八种短周期元素(用字母x等表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如图甲所示。
回答下列问题:
(1)f在周期表中的位置是________。
(2)比较d、e常见离子的半径大小(用化学式表示,下同):________>________;比较g、h的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱:________>________。
(3)任选上述元素组成一种四原子共价化合物,写出其电子式:________。
(4)已知1 mol e的单质在足量d2中燃烧,恢复至室温,放出255.5 kJ热量,写出该反应的热化学方程式:________________________________________________________。
(5)上述元素可组成盐R:zx4f(gd4)2。向盛有10 mL 1 mol·L-1 R溶液的烧杯中滴加1 mol·L-1 NaOH溶液,沉淀的物质的量随NaOH溶液体积的变化示意图如图乙所示:
①R的化学式为________,其物质的量为________。
②写出m点反应的离子方程式:________________________________________。
③若在R溶液中改加20 mL 1.1 mol·L-1 Ba(OH)2溶液,充分反应后,溶液中产生沉淀的物质的量为________mol。专练36 化学平衡的移动及影响因素
1.[2022·广东卷]恒容密闭容器中,BaSO4(s)+4H2(g) BaS(s)+4H2O(g)在不同温度下达平衡时,各组分的物质的量(n)如图所示。下列说法正确的是( )
A.该反应的ΔH<0
B.a为n(H2O)随温度的变化曲线
C.向平衡体系中充入惰性气体,平衡不移动
D.向平衡体系中加入BaSO4,H2的平衡转化率增大
2.[2021·辽宁卷]某温度下,在恒容密闭容器中加入一定量X,发生反应2X(s) Y(s)+Z(g),一段时间后达到平衡。下列说法错误的是 ( )
A.升高温度,若c(Z)增大,则ΔH>0
B.加入一定量Z,达新平衡后m(Y)减小
C.加入等物质的量的Y和Z,达新平衡后c(Z)增大
D.加入一定量氩气,平衡不移动
3.[2021·江苏卷]NH3与O2作用分别生成N2、NO、N2O的反应均为放热反应。工业尾气中NH3可通过催化氧化为N2除去。将一定比例NH3、O2和N2的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管,NH3的转化率、N2的选择性[×100%]与温度的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.其他条件不变,升高温度,NH3的平衡转化率增大
B.其他条件不变,在175~300 ℃范围,随着温度的升高,出口处氮气、氮氧化物的量均不断增大
C.催化氧化除去尾气中的NH3应选择反应温度高于250 ℃
D.高效除去尾气中的NH3,需研发低温下NH3转化率高和N2选择性高的催化剂
4.[2022·哈尔滨师大青冈实验中学月考]已建立平衡的某可逆反应,当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时,下列叙述正确的是( )
①生成物的体积分数一定增加 ②生成物的产量一定增加 ③反应物的转化率一定增加 ④反应物的浓度一定降低 ⑤正反应速率一定大于逆反应速率
A.①②④⑤ B.①②③⑤
C.②③ D.②⑤
5.[角度创新]一定温度下,在一密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),c(SO2)随时间(t)变化如图所示。
400 ℃时压强对SO2的转化率的影响如表。
压强 0.1 MPa 0.5 MPa 1 MPa 10 MPa
SO2的转化率 99.2% 99.6% 99.7% 99.9%
下列说法正确的是( )
A.a点的v逆大于b点的v逆
B.t2时刻改变的条件一定是增大c(SO2)
C.化学平衡常数d点与e点相等
D.硫酸工业中,SO2催化氧化制SO3时采用高压提高生产效益
6.[2022·专题综合测试]一定温度下,1 mol X和n mol Y在体积为2 L的密闭容器中发生如下反应:X(g)+Y(g) 2Z(g)+M(s),5 min后达到平衡,此时生成2a mol Z。下列说法正确的是( )
A.用X表示此反应的反应速率是(0.1-2a)mol·L-1·min-1
B.当混合气体的质量不再发生变化时,说明反应达到平衡状态
C.向平衡后的体系中加入1 mol M,平衡向逆反应方向移动
D.向上述平衡体系中再充入1 mol X,v正增大,v逆减小,平衡正向移动
7.[2022·云南玉溪通海二中高三月考]在某一恒温体积可变的密闭容器中发生如下反应:
A(g)+B(g) 2C(g) ΔH<0。t1 时刻达到平衡后,在t2时刻改变某一条件,其反应过程如图所示。下列说法正确的是( )
A.0~t2时间段内,v正>v逆
B.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,A的体积分数Ⅰ>Ⅱ
C.t2 时刻改变的条件可能是向密闭容器中加C
D.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,平衡常数Ⅰ<Ⅱ
8.[2022·邢台市高三月考]在某恒温密闭容器中,投入一定量的A发生可逆反应:A(s) B(g)+C(g), ΔH=-Q kJ·mol-1。一段时间后反应达到平衡,然后缩小容器体积,重新达到平衡。下列分析不正确的是( )
A.两次平衡时, C(g)的浓度相等
B.平衡时,单位时间内n(B)生成∶n(C)消耗=1∶1
C.若再向平衡体系中加入少量A,平衡不移动
D.若开始时向容器中加入1 mol B和1 mol C,则达到平衡时吸收Q kJ热量
9.[2022·北京顺义区专项综合测试]在100 ℃时,将0.40 mol二氧化氮气体充入2 L密闭容器中,每隔一段时间对该容器内的物质进行分析,得到如下数据:
时间(s) 0 20 40 60 80
n(NO2)/mol 0.40 n1 0.26 n3 n4
n(N2O4)/mol 0.00 0.05 n2 0.08 0.08
下列说法中正确的是( )
A.反应开始20 s内以二氧化氮表示的平均反应速率为0.001 25 mol·L-1·s-1
B.80 s时混合气体的颜色与60 s时相同,比40 s时的颜色深
C.80 s时向容器中加入0.32 mol氦气,同时将容器扩大为4 L,则平衡将不移动
D.若起始投料为0.20 mol N2O4,相同条件下达平衡,则各组分含量与原平衡体系对应相等
10.[2022·广西贺州市平桂高级中学高三摸底考试]一定温度下,在2 L的密闭容器中发生如下反应:A(s)+2B(g) 2C(g) ΔH<0,反应过程中B、C的物质的量随时间变化的关系如图1;反应达平衡后在t1、t2、t3、t4时分别都只改变了一种条件,逆反应速率随时间变化的关系如图2。下列有关说法正确的是( )
A.反应开始2 min内,v(B)=0.1 mol·(L·min-1)
B.t1时改变的条件可能是升高温度
C.t3时改变的条件可能是加压,此时c(B)不变
D.t4时可能是使用了催化剂,此时c(B)不变
11.[2022·上海复旦大学附中月考]某温度下,反应2A(g) B(g) ΔH>0在密闭容器中达到平衡,平衡后=a,若改变某一条件,一段时间后反应再次达到平衡状态,此时=b,下列叙述正确的是 ( )
A.若其他条件不变,升高温度,则aB.若保持温度、压强不变,充入惰性气体,则a>b
C.若保持温度、容积不变,充入少量B气体,则aD.若保持温度、压强不变,充入B气体,则a=b
12.[2022·安徽铜陵一中、师大附中联考]向恒容密闭容器中通入一定量SO2和NO2,反应体系与外界无热量交换,一定条件下发生反应SO2(g)+NO2(g) SO3(g)+NO(g)并达到平衡状态,正反应速率随时间变化示意图如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.容器内气体颜色先变淡后重新变深
B.该反应ΔH<0
C.反应在c点后平衡向逆反应方向移动
D.反应达到平衡后,加压平衡会向正反应方向移动专练37 化学平衡常数及转化率的计算
1.[2021·江苏卷]N2是合成氨工业的重要原料,NH3不仅可制造化肥,还能通过催化氧化生产HNO3;HNO3能溶解Cu、Ag等金属,也能与许多有机化合物发生反应;在高温或放电条件下,N2与O2反应生成NO,NO进一步氧化生成NO2。2NO(g)+O2(g)===2NO2(g) ΔH=-116.4 kJ·mol-1。大气中过量的NOx和水体中过量的NH、NO均是污染物。通过催化还原的方法,可将烟气和机动车尾气中的NOx转化为N2,也可将水体中的NO转化为N2。对于反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g),下列说法正确的是 ( )
A.该反应的ΔH<0,ΔS<0
B.反应的平衡常数可表示为K=
C.使用高效催化剂能降低反应的焓变
D.其他条件相同,增大,NO的转化率下降
2.在一定条件下,利用CO2合成CH3OH的反应为:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1,研究发现,反应过程中会发生副反应:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH2,温度对CH3OH、CO的产率影响如图所示。下列说法中不正确的是( )
A.ΔH1<0,ΔH2>0
B.增大压强有利于加快合成反应的速率
C.生产过程中,温度越高越有利于提高CH3OH的产率
D.合成CH3OH反应的平衡常数表达式是K=
3.[2022·专题模块测试]K、Ka、Kw分别表示化学平衡常数、电离常数和水的离子积常数,下列判断正确的是( )
A.在500 ℃、20 MPa条件下,在5 L密闭容器中进行合成氨的反应,使用催化剂后K增大
B.室温下K(HCN)
D.2SO2+O22SO3达平衡后,改变某一条件时K不变,SO2的转化率可能增大、减小或不变
4.[2022·福建福州质检]在1 L的密闭容器中充入2 mol N2和7 mol H2,发生反应N2+3H2 2NH3,保持其他条件不变,相同时间内测得NH3的浓度与温度的关系如图所示。下列叙述不正确的是( )
A.该反应是放热反应
B.a、c两点对应的压强:pa
D.温度为T1 K时,再加入1 mol N2和1 mol NH3,平衡向正反应方向移动
5.在容积均为1 L的三个密闭容器中,分别放入铁粉并充入1 mol CO,控制在不同温度下发生反应:Fe(s)+5CO(g) Fe(CO)5(g),当反应进行到5 min时,测得CO的体积分数与温度的关系如图所示。下列说法一定正确的是( )
A.反应进行到5 min时,b容器中v(正)=v(逆)
B.该反应的正反应为吸热反应,平衡常数:K(T1)>K(T2)
C.b中v(正)大于a中v(逆)
D.达到平衡时,a、b、c中CO的转化率为b>c>a
6.已知反应X(g)+Y(g) R(g)+Q(g)的平衡常数与温度的关系如表所示。830 ℃时,向一个2 L的密闭容器中充入0.2 mol X和0.8 mol Y,反应初始4 s内v(X)=0.005 mol·(L·s)-1。下列说法正确的是( )
温度/℃ 700 800 830 1 000 1 200
平衡常数 1.7 1.1 1.0 0.6 0.4
A.4 s时容器内c(Y)=0.76 mol·L-1
B.830 ℃达平衡时,X的转化率为80%
C.反应达平衡后,升高温度,平衡正向移动
D.1 200 ℃时反应R(g)+Q(g) X(g)+Y(g)的平衡常数K=0.4
7.[2022·山东历城二中月考]已知反应:
A(g)+B(g) C(g)+D(g),在一定压强下,按x=(A的物质的量始终为1 mol)向密闭容器中充入A气体与B气体。图甲表示平衡时,A气体的体积分数(V%)与温度(T)、x的关系。图乙表示x=2时,正、逆反应的平衡常数与温度的关系。则下列说法正确的是( )
A.图甲中,x2<1
B.图乙中,A线表示正反应的平衡常数变化
C.由图乙可知,T1时,K=1,B的转化率约为33.3%
D.若在恒容绝热装置中进行上述反应,达到平衡时,装置内的气体压强与起始状态相比将减小
8.[2022·湖北腾云联盟联考]已知反应
2C(s)+2NO2(g) N2(g)+2CO2(g),在密闭容器中1 mol NO2和足量C发生反应,相同时间内测得NO2的生成速率与N2的生成速率随温度变化的关系如图甲;维持温度不变,反应相同时间内测得NO2的转化率随压强的变化如图乙。下列说法错误的是( )
A.图甲中的A、B、C三个点中只有C点是平衡点
B.图乙中K(E)=K(G)
C.图乙中E点的v逆小于F点的v正
D.图乙中NO2的浓度:c(E)=c(G)
9.一定量的CO2与足量的碳在容积可变的恒压密闭容器中发生反应:C(s)+CO2(g) 2CO(g)。平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如图所示:
已知:气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数。下列说法正确的是 ( )
A.550 ℃时,若充入惰性气体,v正和v逆均减小,平衡不移动
B.650 ℃时,反应达到平衡后CO2的转化率为25.0%
C.T ℃时,若再充入等体积的CO2和CO,平衡向逆反应方向移动
D.925 ℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=24.0p总专练1 阿伏加德罗常数的应用
1.C A项,不是在标准状况下,无法计算28 L氢气的物质的量,错误;B项,Al3+部分水解,故溶液中Al3+的数目小于2.0NA,错误;C项,0.20 mol苯甲酸(C7H6O2)完全燃烧生成1.4 mol CO2,正确;D项,阴极反应为Cu2++2e-===Cu,阴极增重6.4 g(即0.1 mol Cu),则外电路中转移0.20 mol电子,错误。
2.C D2O的摩尔质量为20 g·mol-1,每个D2O分子中含10个质子,18 g D2O的物质的量为18 g÷20 g·mol-1=0.9 mol,其所含质子数为9NA,A项错误;NO2与H2O的反应为3NO2+H2O===2HNO3+NO,结合反应中氮元素化合价变化可知,3 mol NO2完全反应时,转移电子数为2NA,B项错误;环状S8的摩尔质量为256 g·mol-1,1个S8分子中含8个S—S键,32 g环状S8的物质的量为0.125 mol,含S—S键数目为0.125×8NA=1NA,C项正确;溶液呈酸性,说明存在水解平衡Cr2O+H2O 2CrO+2H+,故1 L 0.1 mol·L-1K2Cr2O7溶液中Cr2O数目少于0.1NA,D项错误。
3.D 1个18O原子含有10个中子,H原子不含中子,所以每个HO分子中含有10个中子,HO的相对分子质量为20 g·mol-1,故18 g HO的物质的量为0.9 mol,则18 g HO中含有的中子数为9NA,A错误;HClO4为强酸,在溶液中完全电离,则0.1 mol·L-1 HClO4溶液中H+的物质的量浓度为0.1 mol·L-1,由于题中未给出溶液体积,所以无法计算H+的数目,B错误;2 mol NO与1 mol O2恰好完全反应生成2 mol NO2,由于存在平衡2NO2 N2O4,所以充分反应后容器中的分子数小于2NA,C错误;甲烷与氯气发生取代反应,反应前后反应物与生成物的物质的量之和不变,则反应后的分子数为×NA mol-1=1.5NA ,D正确。
4.C NH4F结构中1个铵根离子中含有4个共价键,则1 mol NH4F晶体中含有的共价键数目为4NA,A错误;2.24 L(标准状况)CH4和C2H4混合气体的物质的量是0.1 mol,由于1 mol CH4和C2H4完全燃烧消耗氧气的物质的量分别是2 mol、3 mol,则0.1 mol混合气体完全燃烧消耗氧气的分子数目应该介于0.2NA和0.3NA之间,B错误;100 mL 0.10 mol·L-1 FeCl3溶液中铁离子的物质的量是0.01 mol,加入足量Cu粉充分反应,铁离子被还原为亚铁离子,则转移电子数目为0.01NA,C正确;酯化反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,即0.1 mol CH3COOH与足量CH3CH2OH充分反应生成的CH3COOCH2CH3分子数目一定小于0.1NA,D错误。
5.C 22.4 L(标准状况)氟气的物质的量为1 mol,则其所含的质子数为18NA,A说法正确;反应H2+I2 2HI为可逆反应,则1 mol H2和1 mol I2充分反应生成的HI分子数小于2NA,B说法正确;电解饱和食盐水时,阴、阳两极产生的n(H2)∶n(Cl2)=1∶1,当H2和Cl2的总质量为73 g时,产生2 g H2、71 g Cl2,则H2的物质的量为1 mol,Cl2的物质的量为1 mol,转移电子数为2NA,C说法错误;溴化铵水溶液中存在电荷守恒:c(NH)+c(H+)=c(Br-)+c(OH-),c(Br-)=1 mol·L-1,则c(NH)+c(H+)>1 mol·L-1,故1 L 1 mol·L-1溴化铵水溶液中NH与H+离子数之和大于NA,D说法正确。
6.A CHCl3的结构式为,故1 mol CHCl3中含有C—Cl键的数目为3NA,A正确;1 L 1.0 mol·L-1的盐酸中含有Cl-的数目为NA,还有少量的OH-,所以阴离子总数小于2NA,B错误;没有指明在标准状况下,无法进行计算,C错误;23 g Na的物质的量为1 mol,其与足量的水发生反应2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,生成H2的物质的量为0.5 mol,即分子数目为0.5NA,D错误。
7.C 1个18O2分子的中子数为20,标准状况下1.12 L 18O2的物质的量为0.05 mol,所含中子数为NA,A项正确;P4为正四面体结构,1分子P4中含6个P—P键,31 g P4的物质的量为0.25 mol,含P—P键数为1.5NA,B项正确;该溶液中的n(NaOH)=0.1 L×0.1 mol·L-1=0.01 mol,NaOH中所含氧原子数为0.01 NA,因溶剂水中也含氧原子,故该溶液中含氧原子数大于0.01NA,C项错误;1个三肽分子中含2个肽键,18.9 g三肽C6H11N3O4的物质的量为0.1 mol,含肽键数为0.2NA,D项正确。
8.C 根据题给热化学方程式可知,每1 mol[H2(g)+O2(g)]生成1 mol [H2O(l)]放出热量286 kJ,A正确;根据电荷守恒得n=6,所以每生成1 mol Cr3+转移3 mol电子,B正确;Al(OH)3的酸式电离方程式为Al(OH)3+H2O [Al(OH)4]-+H+,部分Al(OH)3发生电离,所以1 mol Al(OH)3电离产生的H+数小于NA,C错误;1 mol CO2与NaOH溶液完全反应,根据“C原子”守恒得n(CO)+n(HCO)+n(H2CO3)=1 mol,D正确。
9.C 白磷为正四面体结构,1个白磷分子中含有6个P—P键,1 mol白磷中所含化学键的数目为6NA,A错误;KNO3溶液中含有溶剂水,水分子中也含有O原子,则O原子的数目远大于0.3NA,B错误;2.3 g钠的物质的量为0.1 mol,Na2O、Na2O2中Na元素化合价均为+1,故2.3 g Na反应生成Na2O和Na2O2的混合物,转移电子的数目为0.1NA,C正确;1个H3O+和1个NH中都含有11个质子,1 mol H3O+和1 mol NH中含质子的数目均为11NA,D错误。
10.B 未注明水蒸气所处状况,故2.24 L水蒸气的物质的量无法确定,不能计算生成O2的分子数,A错误;18O2的相对分子质量为36,每个分子所含的中子数为20,所以3.6 g 18O2所含的中子数为2NA,B正确;0.1 mol淀粉[(C6H10O5)n]完全水解消耗的水分子数为0.1nNA,C错误;将0.1 mol CO2溶于水中,存在CO2的溶解平衡CO2(aq)+H2O(l) H2CO3(aq)以及H2CO3的电离平衡,根据物料守恒,溶液中CO、HCO、H2CO3、CO2的粒子总数为0.1NA,D错误。
11.A 14N2的摩尔质量为28 g·mol-1,1个14N2分子中含有14个质子,16O2的摩尔质量为32 g·mol-1,1个16O2分子中含16个质子,设混合气体中14N2为x g,16O2为(2-x)g,则2 g 14N2和16O2的混合气体含有质子数目为×NA mol-1=NA,A正确;未告知N2所处的状态,不能根据标准状况下的气体摩尔体积计算22.4 L N2的物质的量,B错误;根据反应Li3N+3H2O===3LiOH+NH3↑可知1 mol Li3N与过量水反应,生成NH3的物质的量为1 mol,但由于NH3极易溶于水,故收集的气态氨分子数目小于NA,C错误;未告知溶液的体积,无法计算0.1 mol·L-1 LiOH溶液中含有的阴、阳离子总数,D错误。
12.C 在铁上镀锌,阳极上Zn失去电子变为Zn2+进入溶液,阴极上Zn2+得到电子变为Zn单质附着在铁上,因此电解质溶液质量不变,故当电路中通过的电子数为2NA时,电解质溶液质量不会发生变化,A错误;Cu与浓硝酸反应生成NO2,B错误;混合气体的物质的量n==1 mol,由于每个分子均含2个氧原子,故混合气体含有氧原子的物质的量为2 mol,即氧原子数为2NA,C正确;乙醇与Na反应断的是羟基上的O—H键,生成0.5 g(0.25 mol) H2断裂0.5 mol O—H键,由乙醇的结构简式CH3CH2OH可知,C—H键数目为2.5NA,D错误。
13.A
14.C A项,1个Al3+含有10个电子,故0.1 mol27Al3+含有NA个电子,错误;B项,3.9 g Na2O2的物质的量为0.05 mol,含有0.05NA个共价键,错误;C项,1个肼分子(H2N—NH2)中含有2个孤电子对,故0.1 mol肼分子(H2N—NH2)中含有0.2NA个孤电子对,正确;D项,CH2===CH2+H2CH3CH3,生成1 mol乙烷时断裂2 mol共价键(1 mol π键和1 mol H—H键),即断裂2NA个共价键,错误。
15.B A项,未说明C2H4所处状态,无法计算,错误;B项,NaHSO4晶体的构成微粒为Na+和HSO,12 g NaHSO4晶体为0.1 mol,共含有阴、阳离子 0.2 mol,正确;C项,CH4和Cl2可发生一系列的取代反应,生成四种有机取代物,0.1 mol CH4与足量Cl2反应生成的CH3Cl的分子数小于0.1NA,错误;D项,制备2.4 g Mg即0.1 mol Mg,需得0.2 mol电子,电路中通过的电子数为0.2NA,错误。
专练2 阿伏加德罗定律及应用
1.D 由稀盐酸和稀硫酸均足量,知金属均完全反应,根据同温同压下,气体的物质的量之比等于体积之比,知X、Y生成H2的物质的量之比一定为,A项正确;根据2HCl~H2、H2SO4~H2,知X、Y消耗酸的物质的量之比一定为,B项正确;根据金属失电子总数等于H+得电子总数,知0.1 mol X、0.1 mol Y失电子数之比为,则产物中X、Y的化合价之比一定为,C项正确;若=1,则产物中X、Y的化合价相等,但不能确定化合价的具体数值,D项错误。
2.C 同温同压下,O2和CO2的密度之比等于相对分子质量之比,即32∶44,则同温同压下,O2和CO2的密度不相同,故A错误;质量相同的H2O和D2O(重水)的物质的量之比等于相对分子质量的反比,即20∶18,每个H2O分子和D2O分子中均含有3个原子,则所含的原子数之比为20∶18,故B错误;每个CH3CH2OH和CH3OCH3分子中所含共价键数均为8,则物质的量相同的CH3CH2OH和CH3OCH3所含共价键数相同,故C正确;室温下,pH相同的盐酸和硫酸中,c(H+)相等,硫酸是二元强酸,而HCl是一元强酸,pH相同的盐酸和硫酸中,前者的浓度是后者的2倍,故D错误。
3.D m g的CH4、CO2、O2、SO2四种气体的物质的量分别为 mol、 mol、 mol、 mol。根据阿伏加德罗定律及推论可知,同温同压下气体的体积与其物质的量成正比,结合四个气球的体积推知,①是SO2,②是CO2,③是O2,④是CH4,A错误;气球①和气球③中气体分子数之比为 mol∶ mol=1∶2,B错误;气球①和气球④中气体物质的量之比为 mol∶ mol=1∶4,C错误;同温同压下气体密度之比等于其摩尔质量之比,则===,D正确。
4.B 由于各分子中的原子数未知,当原子数目相等时,分子数不一定相等,质量最大的不一定为Z, A错误;在相同条件下,相同质量的气体,相对分子质量越小,物质的量越大,体积越大,则密度越小,所以密度最小的是X, B正确;在标准状况下,2.24 L的气体物质的量为0.1 mol,而在其他条件下不一定为0.1 mol, C错误;同温同体积下,因为2 g Y气体和1 g Z气体的物质的量之比为4∶1,所以压强比为4∶1,故D错误。
5.B X气球放在CO中静止不动,说明X的相对分子质量接近CO, Y气球放在O2中上浮, 说明Y相对分子质量小于氧气,但X气体的相对分子质量不一定比Y大, A错误;氮气的相对分子质量为28,甲烷的相对分子质量为16,所以X可能是氮气,Y可能是甲烷, B正确; X的密度接近CO,但不一定小于Y的密度,C错误;相同条件下,等体积的两种气体其物质的量相等,因为其摩尔质量相对大小未知,所以无法确定其质量相对大小,故D错误。
6.D 氢气和CCl4均为非极性分子,根据相似相溶原理,部分氢气溶在CCl4中,造成测量误差,A错误;实验时,量气管压入漏斗的水过多而溢出,由于量取气体时两侧的液面在同一水平面,保证气体的压强等于大气压强,不会影响实验结果, B错误;金属与酸的反应放热,实验时,待体系温度降到原来的温度并保证两侧液面在同一水平面时进行读数,C错误;由于此装置属于密闭体系,将水准管上提,造成内外压强不等,静置,若液面高于量气管且不下降,说明装置不漏气,若量气管液面高度不断改变,说明装置漏气, D正确。
7.D 同温同压下,气体摩尔体积相同,a g甲气体和2a g乙气体所占的体积之比为1∶2,根据ρ=m/V知,其密度相同,故A正确;根据同温同压下,不同气体的密度之比等于二者的相对分子质量之比,可知甲与乙的相对分子质量相等,故B正确;同温同体积气体压强比等于气体物质的量之比,甲和乙相对分子质量相等,等质量的甲和乙物质的量相等,所以压强相同,故C正确;等质量的两种气体的物质的量相同,但分子的构成未知,所以无法判断原子个数是否相同,故D错误。
8.A 由于三种气体的体积和密度都相同,可知三种气体的质量相同,因此三种气体的物质的量与摩尔质量成反比,而同温同压下,气体的压强与气体的物质的量成正比,气体的压强与气体的摩尔质量成反比,三种气体的摩尔质量的大小关系为:M(O2)>M(Ne)>M(H2),所以压强的大小关系为:p(H2)>p(Ne)>p(O2),A正确。
9.(1)36 g·mol-1 (2)0.4NA (3)①28 g·mol-1
②4.48 L ③2.8NA
解析:(1)混合气体的体积为8.96 L,则其物质的量n===0.4 mol,混合气体的平均摩尔质量为=36 g·mol-1。(2)设混合气体中CO的物质的量为x mol,CO2的物质的量为y mol,则根据混合物的质量为14.4 g可得28x+44y=14.4 ①;根据气体的物质的量为0.4 mol,可得x+y=0.4 ②;解得x=0.2,y=0.2;由于CO和CO2中均含1个碳原子,故0.2 mol CO和0.2 mol CO2中共含0.4 mol C原子即0.4NA个。(3)将混合气体依次通过图中装置,则CO2会被NaOH溶液吸收,剩余CO,被浓硫酸干燥后,则在气球中收集到的是干燥纯净的CO气体,①摩尔质量为28 g·mol-1;②体积V=nVm=0.2 mol×22.4 L·mol-1=4.48 L;③电子的物质的量为0.2 mol×14=2.8 mol,电子总数为2.8NA。
10.(1)35.6 (2)3 (3)50%
解析:(1)假设有1 mol O2,反应的转化率为30%,发生反应的O2为:1 mol×30%=0.3 mol,
3O22O3
开始 1 mol 0
反应 0.3 mol 0.2 mol
平衡 0.7 mol 0.2 mol
故反应后所得气体为0.2 mol O3和0.7 mol O2,平均摩尔质量为M==35.6 g·mol-1;
(2)3O22O3 ΔV
2 1
V(O3) (8-6.5) L=1.5 L
计算得出:V(O3)=2×1.5 L=3 L;
(3)0.896 L混合气体物质的量为=0.04 mol,反应后固体质量增重21.6 g-20 g=1.6 g,气体全部参与反应,设氧气、臭氧的物质的量分别为x mol、y mol,根据二者总质量、总物质的量,则:
计算得出:x=0.02,y=0.02,故臭氧的体积分数为×100%=50%。
11.(1)11.2 L 0.5 (2)28 g·mol-1 氢 (3)0.4
解析:(1)由化学方程式可知,反应前O2的体积与生成的X2气体体积相同,为11.2 L,其物质的量为0.5 mol。
(2)X2的摩尔质量为1.25 g·L-1×22.4 L·mol-1=28 g·mol-1;X2Y4的摩尔质量为=32 g·mol-1,故X为氮元素,Y为氢元素。
(3)由N2H4(l)+O2(g)===N2(g)+2H2O(l)可知每生成1 mol N2转移4 mol电子,所以反应生成0.1 mol N2时,转移电子的物质的量为0.4 mol。
12.(1)1 (2)11 (3)11 (4)2
专练3 一定物质的量浓度溶液的配制与计算
1.D A项,浓硫酸稀释时,应“酸入水”且边倒边搅拌,错误;B项,NaOH溶解后需冷却到室温后再转移到容量瓶中,错误;C项,容量瓶不能用于固体溶解,错误。
2.C A项,氢氧化钠具有腐蚀性,称量时应放在小烧杯或者称量瓶中进行,错误;B项,氢氧化钠溶解释放大量的热,故移液前应冷却到室温,错误;D项,操作5后液面下降,是因为部分溶液沾到瓶塞或者瓶壁上,属于正常现象,不需要补充水,否则会导致溶液浓度偏小,错误。
3.B Fe3+、Al3+恰好完全沉淀后溶液中溶质为NaCl,根据钠、氯元素守恒有n(NaOH)=n(NaCl)=n(HCl)=0.1 L×0.05 mol·L-1=0.005 mol, NaOH溶液体积为250 mL,故c(NaOH溶液)=0.005 mol/0.25 L=0.02 mol·L-1。
4.B A项,配制NaClO消毒液时不需要用到A、B、C、D对应的四种仪器,还缺少玻璃棒、胶头滴管两种玻璃仪器,正确;B项,容量瓶洗涤后不需要烘干,错误;C项,定容时,俯视液面导致溶液体积偏小,所配制的溶液浓度偏大,正确;D项,配制480 mL 4 mol·L-1的NaClO消毒液,应选择500 mL容量瓶,需要次氯酸钠的质量为0.5 L×4 mol·L-1×74.5 g·mol-1=149.0 g,正确。
5.C 物质的量浓度表示单位体积的溶液里所含溶质的物质的量,物质的量单位是mol,因此标签上离子的浓度不是物质的量浓度,A项错误;由矿物质水制蒸馏水采用的是蒸馏,应使用蒸馏烧瓶,B项错误;该品牌饮用矿物质水中镁离子的最大浓度是4.8 mg·L-1,转化为物质的量浓度为c(Mg2+)==2×10-4 mol·L-1,C项正确;由配料表知,c(SO)=c(Mg2+),则一瓶该品牌饮用矿物质水中SO的物质的量不超过2×10-4 mol·L-1×0.5 L=10-4 mol,D项错误。
6.A a g该晶体中R的质量为(a-×18n) g=×a g,溶液总质量为(a+b)g,则该溶液的溶质质量分数为×100%=%,故A错误;n(R)=n(R·nH2O)= mol,该溶液的物质的量浓度为= mol·L-1,故B正确;R·nH2O中结晶水的质量为×18n g= g,R的质量为(a-)g,溶液中溶剂的质量为(+b)g,则溶液中m(水)∶m(溶质)=(+b)∶(a-),故C正确;溶液的总质量为(a+b) g,根据ρ=可知,溶液的密度为 g·mL-1= g·L-1,故D正确。
7.A 由标签可知,该注射液含NaCl的质量为2.25 g,A项错误;标签中的0.9%指氯化钠的质量分数,B项正确;该注射液的密度为=1 g·mL-1,C项正确;氯化钠的物质的量浓度为≈0.15 mol·L-1,D项正确。
8.D 浓度为2 mol·L-1的盐酸V L含溶质HCl 2V mol。A项,加入2 mol HCl,体积会发生改变,不可行;B项,加热浓缩时HCl和水都要蒸发出去,不可行;C项,蒸发掉0.5V L水后溶液体积无法求出,不可行;D项,属于混合溶液的有关计算,加入10 mol·L-1盐酸0.6V L后,溶质HCl的物质的量为8V mol,再将溶液稀释至2V L,浓度变为4 mol·L-1,可行。
9.B 用20 mL量筒量取15 mL酒精,加水5 mL,配制的酒精溶液质量分数小于75%,故A错误;硫酸根离子与金属离子的个数比是3∶2,该盐的化学式是R2(SO4)3,该硫酸盐的物质的量0.5 mol,浓度为2.5 mol·L-1,故B正确;实验中需用2.0 mol·L-1的Na2CO3溶液950 mL,配制时应选用的容量瓶的规格和称取Na2CO3的质量分数分别为1 000 mL、212.0 g,故C错误;实验室配制500 mL 0.2 mol·L-1的硫酸亚铁溶液,其操作是:用天平称27.8 g绿矾(FeSO4·7H2O),放入小烧杯中加水溶解,转移到500 mL容量瓶,稀释、定容、摇匀,故D错误。
10.C 由于产生c mol NH3,则必定有NHc mol,使SO完全沉淀需Ba2+b mol,因此SO有b mol。根据电荷守恒:2c(SO)=c(NH)+3c(Al3+),则3c(Al3+)= mol·L-1,c(Al3+)= mol·L-1。
11.A 由于溶液的体积既不是水的体积也不是二者体积之和,溶液的体积不能直接确定,仅利用V无法确定ρ, A错误;由c==,可得:w=, B正确;氨水的质量分数==,C正确;氨水的物质的量浓度===,D正确。
12.D 由题图乙知,200 mL样品中,c(NH)==8.0 mol·L-1,而题图甲中X离子的浓度为4.0 mol·L-1,K+、Cl-浓度已知,则X为SO,A、B正确;依据c(NH)=8.0 mol·L-1、c(SO)=4.0 mol·L-1知,营养液中NH4Cl与K2SO4的物质的量之比为2∶1,C正确;营养液中KCl的浓度是9.0 mol·L-1-4.0 mol·L-1×2=1.0 mol·L-1,D错误。
13.(1)5.0 (2)C
解析:(1)根据配制前后溶质的物质的量不变,列式:c1V1=c2V2,0.1 mol·L-1×0.250 L=5 mol·L-1×V2,得V2=0.005 0 L=5.0 mL。(2)振荡时应用瓶塞塞住容量瓶口,不可用手指压住容量瓶口,A项错误;定容时眼睛应该平视刻度线且胶头滴管的尖嘴不能插入容量瓶内,B项错误;转移溶液时用玻璃棒引流,且玻璃棒下端紧靠在容量瓶刻度线以下的内壁上,C项正确;缺少另一只手托住瓶底,D项错误。
专练4 物质的组成、性质、分类
1.D 在H2与O2反应过程中,H2是还原性气体,A项错误;玻璃纤维的主要成分是SiO2,B项错误;乙酸钠过饱和溶液析出晶体从无结晶水的状态变为三水合乙酸钠,是化学变化,但物质由液体变为固体,属于物理变化,C项错误;U与U的质子数相同,中子数不同,二者互为同位素,D项正确。
2.D 漂白粉的有效成分是次氯酸钙,次氯酸钙与盐酸发生反应生成氯气,降低消毒效果,A项错误;温室气体主要为CO2,形成酸雨的主要物质是SO2和氮氧化物,B项错误;蚕丝是蛋白质,不属于碳水化合物,C项错误;干冰升华吸热可使周围的水蒸气凝结成“云雾”,D项正确。
3.D 汽油是含有5~10个碳的烃类的混合物;食醋中含有乙酸、水等,为混合物;漂白粉是以氯化钙和次氯酸钙为主要成分的混合物;小苏打是碳酸氢钠的俗名,是纯净物。
4.B 合金属于金属材料,B项错误。
5.B 糖类中的单糖、二糖不属于高分子化合物,A错误;FeO不稳定,在空气中受热会被氧化为Fe3O4,B正确;工业上常用SO2漂白纸浆,且SO2还可用于杀菌、消毒,C错误;根据原电池原理,镀锌铁皮的镀层破损后形成原电池,锌做原电池的负极,保护铁不被腐蚀,D错误。
6.B 酸性氧化物是指与碱反应只生成盐和水的氧化物,而NO2和碱反应生成硝酸钠、亚硝酸钠,发生了氧化还原反应,所以NO2不属于酸性氧化物;碱性氧化物是指与酸反应只生成盐和水的氧化物,Na2O2与盐酸反应生成氯化钠、水和氧气,发生了氧化还原反应,所以Na2O2不属于碱性氧化物,A错误。Fe2O3不溶于水,也不与水反应;氢氧化亚铁与氧气、水蒸气共同作用生成氢氧化铁,属于化合反应,氯化铁溶液和氢氧化钠溶液发生复分解反应生成Fe(OH)3红褐色沉淀,B正确。Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应属于复分解反应,不属于氧化还原反应,不能设计成原电池,C错误。电解、电泳、电镀需通电,电离是电解质在水溶液中或熔融状态下产生自由移动的离子的过程,与电无关;电化学腐蚀是形成原电池反应发生的腐蚀,不需要通电,故D 错误。
7.B ①胶体和溶液都是混合物,正确;②硫酸钡虽然难溶但是是强电解质,正确;③纯碱、小苏打都是盐类,错误;④煤的干馏、煤的气化和液化都属于化学变化,正确;⑤置换反应不一定是离子反应,如铝热反应是置换反应但不是离子反应,错误。
8.B 石灰石不属于干燥剂,故①错误;不锈钢、青铜、生铁都属于合金,故②正确;浓硫酸、烧碱、硝酸都具有强腐蚀性,属于腐蚀品,故③正确;过氧化钠属于过氧化物,故④错误;醋酸、一水合氨、水都属于弱电解质,故⑤正确。
9.C NO遇空气变棕红色,是化学变化,冷却NO2生成N2O4气体也是化学变化,A错误;用冰水混合物冷却SO3,是物理变化,氯化铵加热生成氯化氢和氨气,是化学变化,但两者均无明显颜色变化,B错误;木炭吸附棕红色NO2是物理变化,棕红色消失,氯气的漂白性使品红溶液褪色,是化学变化,C正确;向酚酞中加Na2O2,溶液先变红后褪色,是化学变化,向FeCl3溶液中加入KSCN溶液变血红色,也是化学变化,D错误。
10.D 根据图中物质转化关系判断。硅与氧气反应生成二氧化硅,但是二氧化硅不能直接与水反应生成硅酸,只能通过硅酸盐与强酸反应生成硅酸,同时硅酸钠也不能直接转化成二氧化硅,①错误;铝与盐酸或氯气反应生成氯化铝,氯化铝与过量氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠,偏铝酸钠与足量盐酸反应生成氯化铝,偏铝酸钠溶液中通入过量的二氧化碳生成氢氧化铝,氯化铝与氨水反应生成氢氧化铝,氢氧化铝与盐酸(氢氧化钠溶液)反应生成氯化铝(偏铝酸钠),②正确;铜在空气中加热生成氧化铜,氧化铜不能直接转变成氢氧化铜,③错误;钠与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠与少量(过量)二氧化碳反应生成碳酸钠(碳酸氢钠),碳酸钠与氢氧化钡反应生成氢氧化钠,碳酸钠与足量二氧化碳反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠与氢氧化钠反应(或碳酸氢钠固体加热)得到碳酸钠,碳酸氢钠与足量氢氧化钙反应生成氢氧化钠,④正确。
11.C 明矾净水是因为Al3+易水解,生成氢氧化铝胶体,吸附水中悬浮杂质并形成沉淀,使水澄清,C项错误。
12.A A项,树木上涂刷含有硫磺粉等的石灰浆(熟石灰),可保护树木,防止树木冻伤和害虫生卵,错误;B项,被蚊子叮咬后伤口处有含甲酸的毒汁,利用中和反应,可以涂抹肥皂水或小苏打溶液等碱性溶液,以减轻痛痒,正确。
13.B 镀铝胶布是用特殊工艺在胶布薄膜镀上一层极薄的金属铝而形成的一种复合材料,A正确;太阳能电池板的主要成分是晶体硅,B错误;蛋白皮革的主要成分是蛋白质,蛋白质是有机物,C正确;由于钛是一种金属,钛合金属于金属材料,D正确。
14.(1)①树状分类法 ②D ③B ④3
(2)Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓ 红褐 具有丁达尔效应
解析:(1)①由题图可知,所示分类方法是对同类事物进行再分类,属于树状分类法。②A项,碳和一氧化碳具有还原性,不符合题意;B项,一氧化碳和二氧化碳属于氧化物,不符合题意;C项,二氧化碳和碳酸氢钠中碳元素化合价相同,不符合题意;D项,只有碳酸氢钠属于电解质,符合题意。③晶体碘属于非金属单质,故选B。④将一定量的稀硫酸逐滴加入氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液中,边滴加边搅拌,直至有少量气泡产生,此过程中发生的离子反应有3个:OH-+H+===H2O、H++CO===HCO、
HCO+H+===H2O+CO2↑。
(2)向棕黄色FeCl3溶液中滴入NaOH溶液会产生Fe(OH)3沉淀,Fe3+和OH-发生反应:Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓;另在小烧杯中加入20 mL蒸馏水,加热至沸腾后,向沸水中滴入3滴棕黄色FeCl3溶液,继续加热可以获得红褐色的氢氧化铁胶体,氢氧化铁胶体具有丁达尔效应。
专练5 化学与STSE、传统文化
1.B 兽骨是由有机物和无机物组成的,A项错误;青铜器是铜锡合金,B项正确;纸张的主要成分是纤维素,C项错误;液晶显示屏的主要材料是液晶,它是介于液态和晶态之间的物质,不是合金,D项错误。
2.D CO2跨临界直冷制冰是利用液态CO2汽化吸热导致环境温度下降,从而使水结冰,属于物理变化,D项符合题意。
3.D 将松木削薄为纸片状易使其受热时达到着火点,有助于发火和燃烧,A项正确;可燃物“发烛”的成分为硫磺和松木片(纤维素),故“发烛”发火和燃烧利用了硫磺和松木片的可燃性,B项正确;“发烛”发火和燃烧时化学能转化为热能和光能,C项正确;硫磺是反应物,而不是催化剂,D项错误。
4.D 剪纸的过程中没有新物质生成,不涉及化学变化,A说法正确;茶香四溢说明有香味的分子在空气中扩散,体现了分子是运动的,B说法正确;植物纤维是纤维素,其属于天然高分子化合物,C说法正确;纯碱水溶液是碳酸钠和水的混合物,不是纯净物,D说法错误。
5.C A项,“乌金纸”是用豆油点灯,闭塞周围,只留针孔通气,熏染烟光而成的,故“乌金纸”的“乌”与豆油不完全燃烧有关,正确;B项,造纸原料主要是纤维素,正确;C项,油脂不属于高分子化合物,错误;D项,打金成箔,说明金具有良好的延展性,正确。
6.A 铸客大铜鼎由青铜材料制成,青铜属于合金材料,A符合题意;河姆渡出土陶灶是陶瓷制品,陶瓷属于硅酸盐材料,B不符合题意;兽首玛瑙杯的主要成分是二氧化硅,C不符合题意;角形玉杯的主要成分是硅酸盐材料,D不符合题意。
7.A
8.A 丝绸的主要成分是蛋白质,属于天然高分子化合物,故A错误;陶瓷、水泥和玻璃都是传统硅酸盐产品,B正确;饱和Na2CO3溶液、饱和NH4Cl溶液水解后,溶液分别显碱性、酸性,碱性可以去除油脂,酸性可以腐蚀金属氧化物,所以可处理金属表面焊点, C正确;提倡聚碳酸酯可降解塑料的使用,减少白色污染,燃煤中加入生石灰可以使燃烧产生的二氧化硫转化为硫酸钙,减少二氧化硫的排放, D正确。
9.C 本题考查物质的组成。司母戊鼎是青铜器,青铜属于铜锡合金,A正确;唐三彩是陶瓷制品,陶瓷是硅酸盐产品,制取陶瓷的主要原料是黏土,B正确;皇帝玉玺的材质是玉石,玉石的主要成分是硅酸盐,不是Al2O3,C错误;马王堆帛书的材料是丝帛,丝帛是丝绸的一种,其主要成分是蛋白质,D正确。
10.B 本题考查传统文化中的化学知识。“粉骨碎身浑不怕,要留清白在人间”中涉及化学变化,包含的化学反应有氧化钙与水反应生成氢氧化钙和氢氧化钙吸收CO2生成碳酸钙,A正确;葡萄糖是单糖,不能发生水解反应,B错误;“美人首饰侯王印,尽是沙中浪底来”中涉及沙中淘金,说明在自然界中金以单质的形式存在,C正确;雾是小液滴分散到空气中形成的一种气溶胶,属于胶体,受阳光照射时会产生丁达尔现象,D正确。
11.C 古代的砚台的主要成分是硅酸盐,而水晶的成分是二氧化硅,二者成分不同,C错误。
12.C B项,硝石、硫磺、木炭是制造火药的主要原料,反应生成氮气、二氧化碳和硫化钾,涉及氧化还原反应,正确;C项,此处“紫烟”是形容“炉火”,与碘升华没有关系,错误;“酸坏之酒”中含有乙酸,乙酸和乙醇的沸点不同,用蒸馏的方法分离,正确。
13.B 人体内没有消化纤维素的酶,B错误。
14.C A项,焰色试验是物理变化,钠盐和钾盐灼烧时焰色不同,可检验,正确;B项,四氧化三铁具有磁性,可用于制造司南,正确;C项,绿矾的主要成分是FeSO4·7H2O,“味酸”是因为亚铁离子发生水解,错误;D项,酒放置时间长,少量的乙醇被氧化为乙酸,乙酸与乙醇反应生成乙酸乙酯,具有香味,正确。
专练6 离子反应与离子共存
1.D A项,NH水解使溶液显酸性,SiO水解使溶液显碱性,两者相互促进水解生成H2SiO3沉淀和NH3,故不能大量共存;B项,SCN-与Fe3+能发生配合反应,不能大量共存;C项,H2SO4溶液显酸性,NO在酸性溶液中具有强氧化性,可以氧化Fe2+,不能大量共存;D项,Na+、K+、Cl-、ClO-之间不反应,且都不与Ba(OH)2反应,能大量共存。
2.B A项,pH=1的溶液显酸性,酸性条件下Fe2+、NO发生氧化还原反应;C项,Cu2+、S2-易结合为CuS沉淀;D项,Al3+、HCO会发生相互促进的水解反应,生成Al(OH)3沉淀和CO2气体。
3.B Al3+与NH3·H2O反应产生Al(OH)3沉淀,不产生AlO,A错误;H+与S2O不能共存,发生反应的离子方程式为2H++S2O===S↓+SO2↑+H2O,B正确;Fe3+可催化H2O2分解,不能大量共存,C错误;酸性条件下,MnO可将Cl-氧化为Cl2,D错误。
4.A 本题考查离子共存,考查的化学学科核心素养是变化观念与平衡思想。氨水中,Na+、K+、OH-、NO彼此不反应,能大量共存,A项正确;盐酸中的H+能与SiO结合生成H2SiO3沉淀,B项错误;KMnO4溶液具有强氧化性,具有还原性的I-不能大量存在,C项错误;AgNO3溶液中的Ag+能与Cl-反应生成AgCl沉淀,二者不能大量共存,D项错误。
5.B Fe3+和SCN-会发生反应生成血红色的配合物,A错误;根据Kw可以求出c(OH-)=0.1 mol·L-1,溶液显碱性,这4种离子可以大量共存,B正确;Fe2+还原性较强,MnO氧化性较强,两者因发生氧化还原反应而不能大量共存,C错误;使甲基橙变红的溶液显酸性,HCO不能在酸性溶液中大量共存,D错误。
6.C 向少量的K2CO3溶液中缓慢滴加稀盐酸,依次发生反应:CO+H+===HCO、HCO+H+===CO2↑+H2O,K+不参与反应,故K+的数目不变,即图中a代表K+,CO的数目逐渐减少,故图中b代表CO,HCO的数目先增多后减少,故图中c代表HCO,Cl-数目随盐酸的量的增多逐渐增多,故图中d代表Cl-,C项正确。
7.B Al2(SO4)3溶液中,AlO与Al3+发生相互促进水解反应,在溶液中不能大量共存,故A错误;S2-、SO在碱性溶液中不发生氧化还原反应,在溶液中能大量共存,故B正确;水电离产生的c(OH-)=10-12 mol·L-1的溶液中存在大量H+或OH-,CO、ClO-均与H+反应,NH与OH-反应,在溶液中不能大量共存,故C错误;NH3与HCl相遇立即生成NH4Cl,且在常温下NH3也能被Cl2氧化为N2,故D错误。
8.A 通过信息①判断出溶液中不含SiO,通过信息②判断出溶液中含有AlO、CO,则溶液中一定不含Al3+,通过信息③判断出:盐酸提供的n(Cl-)=0.001 mol,n(AgCl)=mol=0.002 mol,所以原溶液中含有Cl-,A正确。
9.B a点溶液显碱性,NaOH过量,则不可能存在Fe3+、HCO,A错误;b点恰好生成偏铝酸钠,溶液显碱性,该组离子之间不反应,能大量共存,B正确;c点偏铝酸钠与氯化铝恰好完全反应生成氢氧化铝,还生成氯化钠,则不可能存在Ag+,C错误;d点为氯化铝溶液,Al3+、CO相互促进水解生成沉淀和气体,则不能共存,D错误。
10.A ①中先产生沉淀后沉淀部分溶解,说明废液中含有Al3+,不含CO;②中沉淀甲在空气中灼烧得到红棕色固体,则至少含有Fe2+、Fe3+中的一种;③向滤液甲中加入过量稀硫酸,过滤得到滤液乙和沉淀乙,则原溶液中含有Ba2+,不含SO,根据溶液呈电中性,溶液中一定含有Cl-;由于实验过程中加入了NaOH溶液,则不能确定废液中是否含有Na+。
11.D A项,根据题给图像可知,加入的氢氧化钠先与H+反应,再与Mg2+、Al3+反应生成氢氧化物沉淀,再与NH反应得到一水合氨,再与Al(OH)3反应生成NaAlO2,所以溶液中的阳离子一定有NH、H+、Mg2+、Al3+,A正确;cd段是Al(OH)3溶解,离子方程式为Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O,B正确;n(H+)=0.1 mol,n(Al3+)=0.8 mol-0.7 mol= 0.1 mol,沉淀Al3+、Mg2+共消耗0.4 mol OH-,其中沉淀Al3+消耗0.3 mol OH-,沉淀Mg2+消耗0.1 mol OH-,根据Mg2+~2OH-,可得n(Mg2+)=0.05 mol,所以n(H+)∶n(Mg2+)∶n(Al3+)=2∶1∶2,D错误。
12.A ①产生标准状况下448 mL气体为NH3,则一定含有NH,n(NH)=n(NH3)=0.02 mol,产生白色沉淀,则原溶液中含有Mg2+、不含Fe3+,该白色沉淀为Mg(OH)2,根据离子共存可知,原溶液中一定不含CO;②将Mg(OH)2沉淀过滤、洗涤、灼烧,得到1.2 g MgO固体,则n(Mg2+)=0.03 mol;③向题述滤液中加入足量BaCl2溶液,得到4.66 g BaSO4沉淀,则原溶液中含有SO,n(SO)=n(BaSO4)==0.02 mol。由上述分析可知,原溶液中含有0.02 mol NH、0.03 mol Mg2+、0.02 mol SO,溶液中所含阴离子的物质的量相等,根据溶液呈电中性可知,原溶液中一定含有NO、Cl-,一定不含有K+。
13.D 无色溶液中一定不含蓝色Cu2+,往该溶液中加入过量的BaCl2和HCl的混合溶液,无白色沉淀生成,则无SO,加足量氯水,无气体产生,则无CO,溶液中加入四氯化碳后,下层呈橙色,则有Br-,上层溶液加硝酸钡溶液和稀硝酸,产生白色沉淀,由于开始加入足量氯水,则原溶液中有SO,无Ca2+,溶液中一定含阳离子,且离子的浓度都为0.1 mol·L-1,根据电荷守恒,一定含有NH、Na+、K+,一定不存在Cl-,滤液中加硝酸酸化的硝酸银溶液,有白色沉淀生成,是开始时加足量氯水引入了氯离子。根据上述分析可以判断出原溶液中不含有氯离子,A项错误;肯定存在的离子是SO、Br-、NH、Na+、K+,B、C项错误;由分析可知,SO与CO一定不存在,加入足量氯水,SO被氧化为SO,同时引入Cl-,无论向上层溶液中再加Ba(NO3)2和HNO3的混合溶液还是BaCl2和HCl的混合溶液,实验现象不变,则对溶液中离子的判断无影响,D项正确。
专练7 离子方程式的书写与正误判断
1.D 硝酸具有强氧化性,硫化钠溶液与硝酸发生氧化还原反应,不能发生复分解反应,A项错误;氢氧化铝不溶于过量氨水,B项错误;硅酸的酸性弱于碳酸且难溶于水,故硅酸钠溶液与二氧化碳发生反应生成H2SiO3,C项错误;在H+、NH同时存在时,H+先与OH-反应,故等物质的量浓度的Ba(OH)2和NH4HSO4溶液以体积比1∶2反应时,H+的物质的量与OH-的物质的量相等,D项正确。
2.A 碳酸钙是难溶物,离子方程式中应该保留化学式,A方程式错误;铜片上电镀银,阳极反应为Ag(阳极)-e-===Ag+,阴极反应为Ag++e-===Ag(阴极),所以总反应为Ag(阳极)Ag(阴极),B方程式正确;铜与稀硝酸反应的化学方程式为3Cu+8HNO3===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,离子方程式为3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O,C方程式正确;向明矾溶液中加入少量氢氧化钡溶液,氢氧化钡完全反应,明矾是过量的,则Ba2+和OH-一定会按照化学组成参加反应,即离子方程式中Ba2+与OH-的化学计量数之比为1∶2,然后根据Ba2+和OH-来确定Al3+和SO的化学计量数,离子方程式为2Al3++3SO+3Ba2++6OH-===2Al(OH)3↓+3BaSO4↓,D方程式正确。
3.A CaSO4是微溶性盐,在离子方程式中不能拆写,A项正确;铁与稀硝酸反应,铁过量时生成Fe2+,B项错误;向Al2(SO4)3溶液中滴加少量KOH溶液时,Al3+转化为Al(OH)3,C项错误;H2S属于弱酸,在离子方程式中应写成分子形式,D项错误。
4.A MgCO3不溶于水,不能拆成离子形式,A项错误。Zn与NaOH溶液的反应类比于Al,C项正确。
5.B 金属钠在空气中加热反应生成淡黄色的Na2O2,B项错误。
6.D 向次氯酸钙溶液中通入少量二氧化碳气体的离子方程式为Ca2++2ClO-+CO2+H2O===2HClO+CaCO3↓,D项错误。
7.D Na2O2放入水中,反应方程式为2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,A错误;H2O(g)通过灼热铁粉生成Fe3O4,反应方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,B错误;铜丝插入热的浓硫酸中生成CuSO4、SO2和H2O,反应方程式为2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O,C错误;SO2通入酸性高锰酸钾溶液中,SO2具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,题给离子方程式书写正确,D正确。
8.A 2Fe2++4H++O2===2Fe3++2H2O电荷不守恒,电子转移也不守恒,B错误;CH3COOH是弱酸,不能拆,C错误;电解MgCl2水溶液的离子方程式:Mg2++2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+Mg(OH)2↓,D错误。
9.C 加入少量氢氧化钡,钡离子与氢氧根的个数比为1∶2,氢氧根不可能剩余,所以A不正确; 因为不知道Mg2+和HCO的物质的量之比是多少,所以无法判断其发生反应时化学计量数, B不正确;硝酸根在酸性条件下有强氧化性,可以把亚铁离子氧化,C正确;通入过量CO2后,碳酸根也参与反应,转化为碳酸氢根,D漏写离子反应,不正确。
10.A 电解MgCl2溶液的离子方程式为Mg2++2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+Mg(OH)2↓,A项错误;氯气与KOH反应的化学方程式为Cl2+2KOH===KCl+KClO+H2O,改写成离子方程式为Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O,B项正确;稀硝酸和磁铁矿反应的化学方程式为3Fe3O4+28HNO3===9Fe(NO3)3+NO↑+14H2O,改写成离子方程式为3Fe3O4+28H++NO===9Fe3++NO↑+14H2O,C项正确;碱性KClO浓溶液和Fe(NO3)3溶液反应,Fe3+被氧化为FeO,ClO-被还原为Cl-,反应的离子方程式为2Fe3++3ClO-+10OH-===2FeO+3Cl-+5H2O,D项正确。
11.C 铜溶于浓硝酸,产生的红棕色气体为NO2,离子方程式为Cu+4H++2NO===Cu2++2NO2↑+2H2O。
12.D A项,氯气过量,离子方程式中I-和Fe2+的化学计量数之比应为2∶1,错误;B项,应生成更难溶的Mg(OH)2沉淀,错误;C项,H2S和Fe2+不反应,错误。
13.D A项,Fe2+会被HNO3氧化,错误;B项,电荷不守恒,错误;C项,浊液呈中性时,正确的离子方程式为
2H++SO+Ba2++2OH-===BaSO4↓+2H2O,错误。
专练8 离子综合推断
1.D Ba(OH)2和H2SO4发生反应生成硫酸钡和水,离子方程式为Ba2++2OH-+SO+2H+===BaSO4↓+2H2O,A项正确;导电能力约为0时,Ba(OH)2与硫酸恰好完全反应,溶液中几乎没有自由移动的离子,可以说明该反应为离子反应,B项正确;图乙最低点Ba(OH)2与硫酸恰好完全反应,溶液中几乎没有自由移动的离子,C项正确;用盐酸代替H2SO4溶液,发生的反应为Ba(OH)2+2HCl===BaCl2+2H2O,其实质是OH-+H+===H2O,其导电能力不会降为0,可知测得的导电性曲线和题中曲线不相同,D项错误。
2.A A项,加入40 mL NaHCO3溶液时生成的Al(OH)3沉淀最多,Al(OH)3沉淀的物质的量为0.032 mol;由题图可知,V(NaHCO3溶液)=8 mL时开始生成沉淀,由此计算得c(NaHCO3)==1.0 mol·L-1,错误。
3.C 溶液X与足量Ba(OH)2溶液反应生成白色沉淀A,则溶液X中一定不含Fe3+,白色沉淀A与足量盐酸反应,得到白色沉淀B和气体A,则白色沉淀B为BaSO4,故溶液X中一定存在SO,气体A为CO2或SO2或CO2和SO2的混合气体。①若气体A是CO2,则溶液X中一定存在SO、HCO,可能还含有Cl-、Na+、Mg2+(Na+、Mg2+至少存在一种),一定不含SO、Fe3+;②若气体A是SO2,则溶液中一定存在SO、SO,由于SO和Mg2+不共存,则溶液X中一定存在SO、SO、Na+,可能还含有Cl-,一定不存在Mg2+、HCO、Fe3+;③若气体A是CO2、SO2的混合气体,则溶液X中一定存在SO、SO、HCO、Na+,可能还含有Cl-,一定不存在Mg2+、Fe3+。由上述分析可知,A、B正确,C错误;溶液X中可能含有Cl-,所以向溶液A中加入硝酸酸化的硝酸银溶液可能生成AgCl白色沉淀,D正确。
4.D 向Na2CO3、NaAlO2的混合溶液中逐滴加入1 mol·L-1 HCl,首先发生反应AlO+H++H2O===Al(OH)3↓,a线表示AlO,由图可知AlO消耗盐酸50 mL,根据方程式可知n(AlO)=n(H+)=0.05 mol,当AlO反应完毕,又发生反应CO+H+===HCO,b线表示CO,c线表示HCO,由图可知CO反应消耗盐酸50 mL,由方程式可知n(CO)=n(H+)=0.05 mol。当CO反应完,发生反应HCO+H+ ===CO2↑+H2O,d线表示HCO,当HCO反应完,该微粒消耗的盐酸50 mL,根据方程式可知n(HCO)=n(H+)=0.05 mol,最后发生反应: Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O,e线表示Al3+,由图可知Al(OH)3反应完毕,根据方程式可知n(H+)=3n[Al(OH)3]=3×0.05 mol=0.15 mol,该阶段加入盐酸体积为0.15 mol÷1 mol·L-1=0.15 L=150 mL。所以原混合溶液中的CO与AlO的物质的量之比为0.05 mol∶0.05 mol=1∶1,选项A错误;当溶液中n(CO)=n(HCO),溶液中加入的HCl的体积是75 mL;当Al(OH)3完全溶解时消耗的HCl的体积是150 mL+150 mL=300 ml,所以V1∶V2为75 mL∶300 mL=1∶4,所以选项B错误;由上述分析可知M点时溶液中CO完全转化为HCO,没有CO2生成,选项C错误;a曲线表示的离子方程式为:AlO+H++H2O===Al(OH) 3↓,选项D正确。
5.D 沉淀1中还含有Fe(OH)3,A错误;污水中加入过量Ba(OH)2后,溶液中硫酸根全部生成BaSO4沉淀,溶液1中不含SO,沉淀2中不可能有Ag2SO4,B错误;该污水中一定存在Fe3+,但不能确定是否存在Fe2+,C错误;污水中加Ba(OH)2有使红色石蕊试纸变蓝的氨气产生,原溶液中有NH,加KSCN溶液有血红色出现,则原溶液中有Fe3+,溶液1加硝酸和硝酸银生成白色沉淀,说明原溶液中含Cl-,沉淀1加足量盐酸,不能完全溶解,说明沉淀中有BaSO4,则原溶液中含有SO,D正确。
6.C 无色溶液中一定不含Fe3+、Cu2+,故A正确;由图像可知oa段:Al3++3OH-===Al(OH)3↓,Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓,ab段:NH+OH-===NH3·H2O,bc段:Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O该溶液中一定含有Mg2+、Al3+、NH,消耗氢氧化钠的体积分别是20 mL、30 mL、10 mL,根据反应量的关系,三者物质的量浓度之比为1∶1∶1,故B正确。根据图像氢氧化铝的物质的量是0.01 mol,据bc段:Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O,消耗氢氧化钠体积是10 mL,物质的量是0.01 mol,所以NaOH溶液物质的量浓度为1 mol·L-1,故C错误;ab段发生反应:NH+OH-===NH3·H2O,故D正确。
7.B 某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,说明溶液中有Fe2+,但是无法证明是否有Fe3+,A错误;向C6H5ONa溶液中通入CO2,溶液变浑浊,说明生成了苯酚,根据强酸制弱酸的原则,得到碳酸的酸性强于苯酚,B正确;溶液中有Na2S,加入硫酸铜溶液以后,Cu2+一定与溶液中的S2-反应得到黑色的CuS沉淀,不能证明发生了沉淀转化,C错误。向溶液中加入硝酸钡溶液,再加入盐酸时,溶液中就会同时存在硝酸根和氢离子,溶液具有硝酸的强氧化性,不能排除SO的干扰,D错误。
8.(1)4 (2)NO 用镊子夹一块湿润的红色石蕊试纸靠近气体X,试纸变蓝 Mg(OH)2
(3)Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O (4)0.136
(5)0.08
解析:溶液无色,则不存在亚铁离子、高锰酸根离子;溶液显酸性,则不存在硅酸根离子和亚硫酸根离子;该溶液与硝酸银溶液混合后无沉淀生成,则不存在氯离子,因此一定含有硝酸根离子;该溶液与稀硫酸反应得不到沉淀,说明不存在钡离子,所得溶液与过量的氢氧化钠溶液混合生成气体X、溶液Y和沉淀Z,X是氨气,一定含有铵根离子;沉淀一定是氢氧化镁,含有镁离子;根据图像可知开始时氢氧化钠首先中和氢离子,然后沉淀金属阳离子,沉淀达到最大值后开始与铵根结合生成氨气,然后沉淀开始减少,最后不再发生变化,所以溶解的沉淀一定是氢氧化铝,含有铝离子。
(1)根据以上分析可知不进行实验就可以推断出上表中的离子一定不存在的有4种,即亚铁离子、硅酸根离子、高锰酸根离子和亚硫酸根离子。
(2)通过实验Ⅰ可以确定该溶液中一定存在的阴离子是NO。氨气是碱性气体,检验氨气的方法是用镊子夹一块湿润的红色石蕊试纸靠近气体X,试纸变蓝;根据以上分析可知沉淀Z的化学式为Mg(OH)2。
(3)实验Ⅱ的图像中BC段发生氢氧化铝的溶解,对应的离子方程式为Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O。
(4)A点消耗氢氧化钠6mL,则与金属阳离子反应的氢氧化钠是5 mL,物质的量是0.005 mol。溶解氢氧化铝消耗氢氧化钠是1 mL,物质的量是0.001 mol,所以生成的氢氧化铝是0.001 mol,则与镁离子反应的氢氧化钠是0.002 mol,氢氧化镁是0.001 mol,所以对应的固体质量为0.001 mol×(58+78) g·mol-1=0.136 g。
(5)与氢离子反应的氢氧化钠是1 mL,物质的量是0.001 mol,即氢离子是0.001 mol。与铵根反应的氢氧化钠是2 mL,物质的量是0.002 mol,即铵根是0.002 mol,根据溶液显电中性可知硝酸根的物质的量是0.001 mol+0.002 mol+0.001 mol×3+0.001 mol×2=0.008 mol,所以该溶液中阴离子的浓度为0.008 mol÷0.1 L=0.08 mol·L-l。
9.(1)SO 酸
(2)2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
(3)Al(OH)3、Mg(OH)2
(4)Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O
解析:透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色,则溶液中含有K+;溶液无色,则一定不含Fe3+、Fe2+、Cu2+;逐滴加入NaOH溶液有白色沉淀生成,NaOH溶液过量后沉淀部分溶解,则溶液中含有Mg2+、Al3+,一定不含CO;加入BaCl2溶液和盐酸后生成白色沉淀,由于溶液中没有Ag+,则生成的沉淀为BaSO4,溶液中含有SO,加入Na2O2固体,生成无色无味气体,说明一定不含有NH,综上可知,原溶液中一定含有Al3+、Mg2+、K+、SO,一定不含Fe3+、Fe2+、NH、Cu2+、CO。
(1)原溶液中一定存在的阴离子有SO,原溶液中弱碱阳离子水解使溶液呈酸性。
(2)实验③中产生无色无味气体是因为过氧化钠与水反应,化学方程式为2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑。
(3)由于溶液中含Al3+、Mg2+、K+、SO,加入氢氧化钠溶液后,A点对应沉淀量达到最大,产生的沉淀有Al(OH)3和Mg(OH)2。
(4)由A→B过程中氢氧化钠溶液过量,生成的Al(OH)3沉淀溶于过量的氢氧化钠溶液,离子方程式为
Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O。
专练9 氧化还原反应基本概念
1.D 过程Ⅰ发生的是还原反应,A项错误,由以上分析知,a、b中转移电子数目不相等,B项错误;过程Ⅱ中参加反应的n(NO)与n(NH)之比为1∶1,C项错误;由图知,总反应为NH+NO===N2↑+2H2O,D项正确。
2.C 该反应中KClO3中Cl为+5价,氯气中Cl为0价,Cl化合价降低,则KClO3是氧化剂,Cl2为还原产物,A项错误;根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,知氧化性KClO3>KIO3,B项错误;根据还原剂的还原性强于还原产物的还原性,知还原性I2>Cl2,C项正确;由反应方程式可知生成1 mol氯气转移10 mol电子,则生成0.1 mol氯气转移1 mol电子,D项错误。
3.D O2→O,C化合价降低,发生还原反应,CO是还原产物,A项错误;SiH4是还原剂,发生氧化反应,B项错误;氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1,C项错误;生成1 mol SiO2时,由4O2→4O知,转移电子的物质的量是(4-2)×4 mol=8 mol,D项正确。
4.D 氨气中氢元素化合价在反应前后未发生变化,A错误;在反应过程中NO2中氮元素化合价降低,得到电子,B错误;NH3中氮元素化合价升高,被氧化,是还原剂,NO2中氮元素化合价降低,被还原,是氧化剂,所以还原剂与氧化剂的物质的量之比为4∶3,C错误;氧化产物由还原剂得到,还原产物由氧化剂得到,还原剂与氧化剂的物质的量之比为4∶3,所以氧化产物与还原产物的物质的量之比为4∶3,D正确。
5.C 14个CuSO4中+2价的铜得电子降为Cu2S中+1价的铜,5个FeS2中10个-1价的S有7个价态降低得到7个Cu2S中-2价的S,有3个价态升高得到SO中+6价的S,所以FeS2中S元素既有升高也有降低,FeS2既是氧化剂又是还原剂,A正确;CuSO4只做氧化剂被还原,B正确;被还原的S和被氧化的S的质量之比为7∶3,C错误;14 mol CuSO4氧化了1 mol FeS2,D正确。
6.B ①②③④⑤均属于氧化还原反应, A错误; ⑤为铝热反应,放出大量的热,可用于制熔点较高的金属, B正确; ③中O元素的化合价由-1价升高为0,④中O元素的化合价由-2价升高为0,则相同条件下生成等量的O2,反应③和④转移的电子数之比为1∶2,故C错误; 反应①4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O中Mn元素的化合价由+4价降低为+2价,HCl中Cl元素的化合价由-1价升高为0,由电子守恒可以知道,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2,故D错误。
7.D 根据氮元素守恒,则9x+1=28,解得x=3,A错误;反应中生成硝酸盐Fe(NO3)3,磁性氧化铁中的铁元素化合价为+2、+3价,只有部分铁元素被氧化,B错误;反应中生成硝酸盐Fe(NO3)3和NO,所以硝酸在反应中起氧化剂与酸的作用,C错误;反应中只有氮元素被还原,氮元素化合价由+5价降低为+2价,还原产物为NO,所以生成0.4 mol NO转移电子为0.4 mol×(5-2)=1.2 mol, D正确。
8.B Cl元素化合价降低,发生还原反应,需加入还原剂,A项错误;I元素化合价升高,发生氧化反应,需加入氧化剂,B项正确;S和O的化合价均无变化,无需加入氧化剂,C项错误;Cu元素化合价降低,需加入还原剂,D项错误。
9.B B项,还原剂和氧化剂物质的量之比为1∶2,故错误。
10.A A项,反应Ⅰ和反应Ⅲ的循环过程中O3作催化剂,反应Ⅱ中O3作氧化剂,错误。
11.A B项,氯气可氧化Fe2+和Br-,Cl2足量时氧化产物有FeCl3和Br2,错误;C项,H2O2中的氧元素由-1价升高到0价,故生成1 mol O2有2 mol电子转移,错误;D项,KCl中各元素化合价没发生变化,不是还原产物,错误。
12.C C项,反应Ⅰ中只有P元素的化合价发生变化,6个P元素的化合价由0价升高到+1价,2个P元素的化合价由0价降低到-3价,则3/2 mol P4作还原剂.1/2 mol P4作氧化剂,所以氧化剂与还原剂的质量之比为1∶3,错误。
13.C A项,氯元素的化合价降低,Cl-是还原产物,错误;B项,反应的离子方程式为3ClO-+2NH===N2↑+3H2O+3Cl-+2H+,
反应后溶液的酸性明显增强,错误;D项,由离子方程式可知氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2,错误。
14.C A项,由反应历程可知,过程Ⅰ、Ⅱ中没有元素化合价的变化,不是氧化还原反应,正确;B项,根据原子守恒可判断X为N2,正确;C项,由图可知反应Ⅳ为[(NH4)(HNO2)]+===N2+2H2O+H+,每生成0.1 mol H+,转移的电子数为0.3NA,错误;D项,分析题图可知,正确。
15.(1)D (2)C
(3)5H2O2+2MnO+6H+===5O2↑+2Mn2++8H2O
(4)3.36 L 0.3 mol
(5)过滤 2NaOH+2Al+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
解析:(1)元素化合价降低时体现出氧化性,只有D中H2O2中氧元素化合价降低,故选D。
(2)H2O2既体现氧化性又体现还原性,即元素化合价既升高又降低,答案为C。
(3)氧化反应和还原反应是同时发生的,二者相加,配平即得5H2O2+2MnO+6H+===5O2↑+2Mn2++8H2O。
(4)反应中转移0.3 mol电子,生成氯气的物质的量为:=0.15 mol,标况下的体积为3.36 L;被氧化的HCl的物质的量为0.3 mol。
(5)除去镁粉中混入的铝粉,选用NaOH溶液,Al与NaOH反应,而Mg与NaOH不反应,反应后过滤即可,Al与NaOH反应方程式:2NaOH+2Al+2H2O===2NaAlO2+3H2↑。
专练10 氧化还原反应规律
1.D A项,K2H3IO6中碘元素的化合价降低,发生还原反应;B项,KI既不是氧化产物也不是还原产物;C项,生成12.7 g I2即0.05 mol I2时转移电子的物质的量应为0.087 5 mol。
2.C C项,反应①中存在对应关系2I-~I2~2e-,生成1 mol碘单质转移2 mol电子,反应②发生反应:5I-+IO+6H+===3I2+3H2O,生成3 mol碘单质转移5 mol电子,生成等量的碘时,反应①和反应②转移电子数目之比为2 mol∶ mol=6∶5,错误。
3.D Co2O3的氧化性强于I2,故I2不能将Co2+氧化生成Co2O3,D不正确。
4.D 由图示知,过程②中,碱性条件下,Ce3+被H2O2氧化生成CeO2,则H2O2的氧化性强于CeO2,D项错误。
5.A 根据①知,氧化性:Z2>B2,根据②知,氧化性:B2>A3+,根据③知,氧化性:XO>Z2,所以氧化性关系为:XO>Z2>B2>A3+,所以要除去含有A2+、Z-和B-混合溶液中的A2+,而不氧化Z-和B-,应加入B2,A正确,B错误;X2+是XO的还原产物,B2是B-的氧化产物,C错误;因为氧化性关系为:XO>Z2>B2>A3+,在溶液中可能发生反应:XO+5A2++8H+===X2++5A3++4H2O,D错误。
6.C 因氧化性:Fe3+>I2,则Fe3+能将I-氧化生成I2,故A错误;溴水能将亚铁离子氧化成铁离子,溶液呈黄色,故B错误;因酸性:H2CO3>HClO>HCO,则向NaClO溶液中通入少量二氧化碳生成的盐为NaHCO3,离子方程式为:ClO-+CO2+H2O===HClO+HCO,故C正确;因还原性:I->Fe2+,则向FeI2溶液中滴加少量氯水时,I-先被氧化,故D错误。
7.B 该测定O3的方法中涉及2个反应:H2O+O3+2KI===O2+I2+2KOH,2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI,通过反应前后元素化合价变化,可知上述反应均为氧化还原反应,A项正确;上述第1个反应中O2既不是氧化产物,也不是还原产物,I2是氧化产物,KOH是还原产物,B项错误;I2遇淀粉变蓝,可用淀粉作该滴定反应的指示剂,C项正确;由上述两个反应的化学方程式可知,存在关系式O3~I2~2NaI,故转移2 mol电子,则吸收了1 mol O3,即转移0.5 mol电子,则吸收了0.25 mol(标准状况下5.6 L) O3,D项正确。
8.A 分析流程图中的物质转化,“电解”“氯化”“合成”中均有单质参与反应或生成,故均涉及氧化还原反应,A项正确;“氯化”时还原剂包括焦炭和FeTiO3,故B项错误;“合成”反应的化学方程式为CO+2H2―→CH3OH,故氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2,C项错误;800 ℃条件下,CO2与Mg反应,D项错误。
9.B 由已知的两个化学方程式及同一个反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知,氧化性Fe3+>I2、Br2>Fe3+,故①正确;向溶液中滴加KSCN溶液变为红色说明溶液中含有Fe3+,则说明溶液中无I-存在,又氧化性Cl2>Br2>Fe3+>I2,氯气的量不确定,则Br-不一定被氧化,故②错误,③正确;由上述分析可知溶液中存在Fe3+,但不能确定是否所有的Fe2+均被氧化为Fe3+,故④正确;上层溶液中若含Br-,则产生淡黄色沉淀,若含I-,则产生黄色沉淀,由题知只产生白色沉淀,则说明溶液中含Cl-,即溶液中的Fe2+、Br-均被完全氧化,故⑤正确。
10.C 还原性HSO>I-,所以首先是发生以下反应,离子方程式:IO+3HSO===I-+3SO+3H+,继续加入KIO3,氧化性IO>I2,所以IO可以结合H+氧化I-生成I2,离子方程式是IO+6H++5I-===3H2O+3I2。0~a间没有碘单质生成,说明碘酸根离子和亚硫酸氢根离子发生氧化还原反应生成碘离子。0~b间加入碘酸钾的物质的量是1 mol,亚硫酸氢钠的物质的量是3 mol,亚硫酸氢根被氧化生成硫酸根离子,根据转移电子守恒知,生成碘离子,所以其离子方程式为:IO+3HSO===I-+3SO+3H+,故A正确;a~b间碘酸钾的物质的量是0.6 mol,根据碘酸钾和亚硫酸氢钠的关系式知,消耗NaHSO3的物质的量=0.6 mol×3=1.8 mol,故B正确;根据图像知,b~c段内发生IO+6H++5I-===3H2O+3I2,只有I元素的化合价变化,所以I2是氧化产物也是还原产物,故C错误;根据反应IO+3HSO===I-+3SO+3H+,3 mol NaHSO3的溶液消耗KIO3溶液的物质的量为1 mol,生成碘离子的物质的量为1 mol,设生成的碘单质的物质的量为x mol,则根据反应IO+6H++5I-===3H2O+3I2,消耗的KIO3的物质的量为(1/3)x mol,消耗碘离子的物质的量=(5/3)x mol,剩余的碘离子的物质的量=[(1-(5/3)x)] mol,当溶液中n(I-)∶n(I2)=5∶3时,即,x=0.3 mol,根据原子守恒加入碘酸钾的物质的量=1 mol+0.3 mol×1/3=1.1 mol,故D正确。
11.D 反应KClO3+6HCl===KCl+3H2O+3Cl2↑中,只有Cl元素化合价发生了变化,根据氧化还原反应中“化合价只靠近不交叉”的原则可知,用双线桥法表示该反应中转移电子的情况为。将KClO3标记为K37ClO3,37Cl应全部存在于氯气中,A、C错误;根据得失电子守恒可知,产物氯气中37Cl与35Cl的原子个数比为1∶5,因此产物氯气的平均摩尔质量为 g·mol-1≈70.67 g·mol-1,B错误、D正确。
12.D 反应①中,Sb的化合价没有变化,Sb2S3不是氧化剂,A错误;反应①中Fe的化合价从0价升高到+2价,则每生成3 mol FeS时,共转移6 mol电子,B错误;反应②中C还原Sb4O6生成Sb,说明高温下C的还原性比Sb强,C错误;由4Sb~6C~Sb4O6~6Fe~12e-,可知反应①与反应②中还原剂的物质的量之比为1∶1,D正确。
13.(1)4∶3
(2)取少量Na2S2O5晶体于试管中,加入适量水溶解,滴入足量盐酸,振荡,再滴入氯化钡溶液,有白色沉淀生成
解析:(1)CrO~Cr3+中Cr的化合价由+6到+3,得3 mol电子,S2O~2SO中S的化合价由+4到+6,失去4 mol电子,依据电荷守恒,CrO与S2O的物质的量之比为4∶3。
(2) Na2S2O5晶体在空气中被氧化生成SO,滴入足量盐酸和氯化钡溶液,有白色沉淀生成,证明Na2S2O5晶体被氧化。
专练11 氧化还原反应方程式的配平和计算
1.C C项,24 mol CuSO4完全反应时,消耗11 mol PH3,但有8 mol PH3未被氧化,被氧化的PH3是3 mol,错误。
2.A 根据题干中的化学方程式可知,I元素的化合价由0价升高到+5价,转移电子数为6×5×2=60,所以产生标准状况下22.4 L即1 mol氯气需消耗2 mol碘单质,转移20 mol e-,A说法错误;该反应中I2为还原剂,KClO3为氧化剂,故氧化剂和还原剂的物质的量之比为11∶6,B说法正确;工业上常用氯气和石灰乳反应制备漂白粉,C说法正确;酸性条件下,I-与IO反应生成I2,淀粉遇I2变蓝色,故可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验IO的存在,D说法正确。
3.D A项,根据NaCl、NaClO、NaClO3的组成可知,Na和Cl的物质的量之比为1∶1,则反应过程中消耗氯气与NaOH的物质的量之比为1∶2,正确。B项,设反应停止后n(NaCl)=11 mol、n(NaClO)=1 mol、n(NaClO3)=2 mol,反应过程中得失电子守恒,正确。C项,若反应过程中消耗1 mol氯气,氧化产物只有NaClO时转移电子数最少,为1 mol×2××1=1 mol;氧化产物只有NaClO3时转移电子数最多,为1 mol×2××1=mol,则1 mol<转移电子数
5.A A项,反应中固体变化为FeS→S,减少的质量为铁的质量,则参加反应的Fe2+的物质的量为=0.05 mol,即被氧化的FeS的物质的量为0.05 mol,硫元素失电子的物质的量为0.1 mol,则硫元素与高锰酸钾之间转移的电子数为0.1NA,错误;B项,反应2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O中,由化学方程式可知,当有2 mol KMnO4参加反应,则有10 mol HCl被氧化,氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶5,正确;C项,根据题干信息,高锰酸根离子反应后的产物与溶液的酸碱性有关,正确;D项,二者反应生成氧气,H2O2作还原剂,高锰酸钾作氧化剂,正确。
6.B A项,浓盐酸在反应中体现了还原性和酸性,错误;C项,由反应的化学方程式2KClO3+4HCl===2KCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O可知,氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2,错误;D项,每生成1 mol ClO2转移NA个电子,错误。
7.A 金属铝在酸性或碱性溶液中均可与NO发生氧化还原反应,由转化关系图可知,在酸性环境下,反应生成铝盐和一氧化氮,碱性环境下生成偏铝酸盐和氨气,氨气催化氧化可以生成一氧化氮和水,一氧化氮可以和氧气反应生成二氧化氮,故A为硝酸铝,B为偏铝酸盐,C为NO,D为NH3,E为NO2,F为HNO3。流程中A、B之间的转化是非氧化还原反应,A错误;氨气具有还原性,一氧化氮和二氧化氮具有氧化性,在催化剂条件下可发生氧化还原反应4NH3+6NO5N2+6H2O,8NH3+6NO27N2+12H2O,B正确;根据得失电子守恒、电荷守恒及原子守恒配平方程式为8Al+3NO+5OH-+2H2O8AlO+3NH3↑,得氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶8,C正确;除去气体C中少量杂质E,即除去NO中含有的NO2,利用水除去,二氧化氮会与水发生歧化反应生成NO和硝酸,D正确。
8.B A项中方程式虽然满足原子守恒,但不满足电子守恒和电荷守恒,配平后正确的离子方程式为O3+2I-+2H+===I2+O2+H2O,故每生成1 mol I2 转移电子2 mol,A项错误, B项正确;O3和O2中O的化合价均为0,故O2既不是氧化产物,也不是还原产物,C项错误;该反应能说明O3的氧化性大于I2,而不能说明O2的氧化性大于I2,D项错误。
9.B 高铁酸钾中铁显+6价,故A正确。由上述反应可知,氧化剂ClO-的氧化性强于氧化产物FeO,故B不正确。上述反应中氧化剂ClO-中Cl的化合价的变化为+1→-1,还原剂Fe(OH)3中Fe的化合价的变化为+3→+6,化合价升降总数相等,所以氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2,故C正确。K2FeO4处理水时,不仅能消毒杀菌,而且生成的Fe3+水解形成Fe(OH)3胶体能吸附水中的悬浮杂质,故D正确。
10.C Au2O3为反应物,则反应中Au2O3→Au2O,Au的化合价由+3价变为+1价,化合价总共降低2×2=4价,Na2S4O6中硫元素平均化合价为+2.5,Na2S2O3中硫元素平均化合价为+2,所以Na2S2O3为反应物,Na2S4O6为生成物,由于2Na2S2O3→Na2S4O6,根据钠元素守恒可知NaOH是生成物,由氢元素守恒可知水是反应物,根据电子转移守恒配平反应方程式:Au2O3+4Na2S2O3+2H2O===Au2O+2Na2S4O6+4NaOH,当1 mol Au2O3完全反应时,转移电子的物质的量为4 mol。
11.B 反应①,CS2中S元素化合价由-2升高到+1,失电子,作还原剂,故A错误;反应②,只有S元素化合价变化,则S2Cl2既作氧化剂又作还原剂,故B正确;反应①,产物S2Cl2中S元素是由-2升高到+1,每生成1 mol S2Cl2转移6 mol电子,故C错误;反应②氧化产物为SO2,还原产物为S,由反应可知二者的物质的量比为1∶3,故D错误。
12.D 往200 mL FeCl3溶液中通入8.96 L标准状况下的H2S气体后(气体完全反应),发生反应的离子方程式为2Fe3++H2S===2Fe2++S↓+2H+。标准状况下,8.96 L H2S的物质的量为0.4 mol,由离子方程式可知,反应后可生成0.8 mol Fe2+和0.8 mol H+,再加入过量的Fe粉,反应停止后,0.8 mol H+可以溶解0.4 mol Fe再生成0.4 mol Fe2+,Fe2+总物质的量恰好为1.2 mol,所以溶液中金属阳离子全部是Fe2+,说明H2S与FeCl3反应后,Fe3+没有剩余,所以原溶液中只有0.8 mol Fe3+。 通入H2S时发生反应的离子方程式为2Fe3++H2S===2Fe2++S↓+2H+,A不正确;若将加入Fe粉后溶液中的1.2 mol Fe2+完全氧化,需要通入0.6 mol Cl2,0.6 mol Cl2在标准状况下体积为13.44 L,B不正确;若将上述8.96 L标准状况下的H2S换成0.4 mol Na2S,则反应后没有H+生成,加入过量的Fe粉后,铁粉不会溶解,所以溶液中不能得到1.2 mol金属阳离子,C不正确;将原FeCl3溶液加热蒸干并灼烧,得到的固体是0.4 mol Fe2O3,0.4 mol Fe2O3的质量为64 g,D正确。
13.(1) D (2) ①NaHCO3 ②B
解析:(1)Na、K均与水反应,燃烧生成的过氧化物均与二氧化碳反应生成氧气,则钠、钾着火,只能用细沙覆盖来灭火;
(2)①NaCN+H2O2―→N2↑+X+H2O中,由原子守恒可知X为NaHCO3,方程式为:
2NaCN+5H2O2===N2↑+2NaHCO3+4H2O;
②由CN-离子中碳与氮原子之比为1∶1,而碳氮转化为CNO-和N2以及CO,又因为CNO-离子碳氮之比为1∶1,所以N2和CO两微粒之比为1∶2,所以e∶f=1∶2。
专练12 钠及其化合物
1.B A项题给离子方程式未配平且不是碱转化为酸式盐,A项错误;B项可视为向NaOH溶液中通入Cl2,离子方程式正确;过氧化物溶于水的离子方程式中,过氧化物应用化学式表示,C项错误;硅酸钠易溶于水,离子方程式中应用SiO表示,D项错误。
2.C Na与H2O反应是因为金属钠的特殊活泼性,不是金属的通性,所以不能类比其他金属,A错误;HClO具有强氧化性,SO2具有强还原性,二者会发生氧化还原反应,B错误;Na3N是离子化合物,与盐酸反应生成NaCl和NH4Cl,可看作是阴、阳离子之间重新组合生成NaCl和NH3,NH3再与HCl结合生成NH4Cl,Mg3N2与Na3N结构相似,都是离子化合物,结构决定性质,所以反应可以“类比”,C正确;氨水与少量AgNO3反应生成[Ag(NH3)2]+,离子反应方程式为Ag++2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]++2H2O,所以得不到Ag2O,D错误。
3.A 加热固体,为防止生成的水倒流,试管口应向下倾斜,A错误;观察到脱脂棉燃烧,可说明过氧化钠与水反应放出大量的热,B正确;氯气与NaOH反应,使锥形瓶内压强减小,气球变大,C正确;钠与氯气加热生成氯化钠,碱液可吸收过量的氯气,D正确。
4.B 反应③是2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O,NaOH为碱,Na2CO3为盐,因此CO2具有酸性氧化物的性质,A项正确;反应④是2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,说明Na2CO3比NaHCO3热稳定性强,B项错误;反应⑤、⑥分别是2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,因此反应⑤、⑥可用于潜水艇中氧气的供给,C项正确;反应④为分解反应,反应①为化合反应,反应②为置换反应,D项正确。
5.C 本题考查钠及其化合物的性质与用途。Na2O2与CO2反应产生O2,所以Na2O2可用作呼吸面具供氧剂,A正确;钠的焰色试验为黄色,高压钠灯发出的黄光波长较长,透雾能力强,可用于道路和广场照明,B正确;氢氧化钠具有腐蚀性,不能用于中和胃酸,一般用氢氧化铝、碳酸镁、碳酸氢钠等中和胃酸,C错误;钠暴露在空气中与氧气反应生成氧化钠,氧化钠与空气中的水蒸气反应生成氢氧化钠,氢氧化钠潮解得到氢氧化钠溶液,氢氧化钠溶液吸收二氧化碳生成碳酸钠晶体,碳酸钠晶体风化得到碳酸钠,D正确。
6.C 本题考查钠及其化合物的鉴别和性质探究实验。观察钠与水反应的现象的正确操作为用镊子从煤油中取出金属钠,切下绿豆大小的钠,并用滤纸吸干钠表面的煤油,小心放入盛有水(事先滴入几滴酚酞溶液)的烧杯中,观察钠与水反应的现象,A错误;由于Na2CO3溶液和澄清石灰水反应生成CaCO3沉淀和NaOH溶液,NaHCO3溶液与澄清石灰水反应也会生成碳酸钙沉淀,不能鉴别两者,B错误;棉花燃烧,说明反应的温度达到或高于棉花的着火点,因此该反应是放热反应,C正确;观察K的焰色时需透过蓝色钴玻璃,滤去黄色的光,以免得出错误的结论,D错误。
7.C 根据实验1可知,0.1 mol·L-1NaHCO3溶液的pH约为8,说明HCO的水解程度大于电离程度,则c(H2CO3)>c(CO)、c(OH-)>c(H+),=<1,A项错误;实验2产生的白色沉淀为CaCO3,则Q(CaCO3)>Ksp(CaCO3),即c(CO)·c(Ca2+)>Ksp(CaCO3),B项错误;实验4向碳酸钠溶液中滴加新制氯水,氯水中的H+会与CO反应,故反应后c(CO)减小,D项错误。
8.C A项,a点对应溶液中含有CO和HCO,HCO与OH-不能大量共存,错误;B项,b点对应的溶液中含有HCO,Al3+与HCO因发生相互促进的水解反应而不能大量共存,错误;C项,c点对应的为NaCl溶液,各离子都能大量共存,正确;D项,d点对应溶液呈酸性,酸性条件下,NO与Fe2+因发生氧化还原反应而不能大量共存,错误。
9.A 根据图像分析,生成CO2的反应为NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O,假设NaOH与CO2气体反应所得溶液中只有Na2CO3,则开始阶段发生的反应为Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl,由方程式可知,前后两个阶段消耗盐酸的体积相等,而实际生成二氧化碳消耗的盐酸体积多,故NaOH与CO2气体反应所得溶液中溶质为Na2CO3、NaHCO3。加入100 mL盐酸时二氧化碳的体积达最大,此时溶液为NaCl溶液,根据氯、钠元素守恒,则n(NaOH)=n(NaCl)=n(HCl)=0.02 mol,所以c(NaOH)=0.2 mol·L-1,A正确;由曲线可知,从25 mL到100 mL反应的方程式为NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O,所以n(CO2)=n(HCl)=(0.1 L-0.025 L)×0.2 mol·L-1= 0.015 mol,所以标准状况下CO2气体体积为336 mL,B错误;Na2CO3转化为NaHCO3消耗盐酸25 mL,生成的NaHCO3转化为二氧化碳又可以消耗盐酸25 mL,故NaOH与CO2气体反应所得溶液中NaHCO3消耗盐酸的体积为75 mL-25 mL=50 mL,故Na2CO3与NaHCO3的物质的量之比为1∶2,故C、D错误。
10.B Na2O2由Na+和O构成,39 g Na2O2的物质的量为0.5 mol,含有1.5 mol离子,A错误;Na2O2与CO2、H2O反应生成O2,可用于潜水供氧,B正确;Na2O2可以漂白有色物质是因为其具有强氧化性,活性炭作漂白剂是利用其吸附性,C错误;Na2O2与足量H2O反应生成1 mol O2,转移2 mol电子,但题中未指明O2处于标准状况下,故22.4 L氧气的物质的量不一定是1 mol,D错误。
11.A 氯气中含有氯化氢,可通过饱和食盐水除去,碱石灰会和氯气反应,A项错误;氯化钠溶液中含有氯化钙,可加入过量Na2CO3溶液,生成碳酸钙沉淀,过滤除去,再加盐酸除去过量的Na2CO3,B项正确;过氧化钠中含有氧化钠,可将混合物在氧气中燃烧,发生反应:2Na2O+O22Na2O2,使氧化钠转化成过氧化钠,C项正确;Na2CO3固体中含有NaHCO3固体,可将固体混合物加热至恒重,发生反应:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,使碳酸氢钠转化为碳酸钠,D项正确。
12.A 与同浓度盐酸反应时,NaHCO3放出气体的速率比Na2CO3快,A错误;1 mol Na2CO3与足量盐酸反应消耗2 mol HCl,1 mol NaHCO3与足量盐酸反应消耗1 mol HCl,故等物质的量的两种盐与足量的相同浓度的盐酸反应,Na2CO3消耗盐酸的体积是NaHCO3的2倍,B正确;向饱和Na2CO3溶液中通入CO2,发生反应:Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3↓,溶质质量增加,由于反应消耗水,且NaHCO3的溶解度小于Na2CO3,故有NaHCO3晶体析出,C正确;Na2CO3与BaCl2反应生成白色沉淀BaCO3,NaHCO3与BaCl2不反应,无明显现象,D正确。
13.D 氢氧化钠溶液与过量二氧化碳反应的化学方程式为CO2(过量)+NaOH===NaHCO3,可以实现转化关系①,A正确;Na2O2与水和二氧化碳反应的化学方程式分别为2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,因此④⑤的转化均有O2产生,B正确;碳酸钠溶液中不断滴加盐酸依次发生反应③Na2CO3+HCl(少量)===NaCl+NaHCO3、反应⑧NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑,都生成氯化钠,C正确;反应②通过加热能实现,2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,也可加入氢氧化钠溶液实现,NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O,D错误。
14.B 向饱和食盐水中通入CO2、NH3生成碳酸氢钠固体,煅烧碳酸氢钠生成碳酸钠,同时生成的二氧化碳可以循环使用,滤液中加入NaCl并通入NH3,通过降温结晶析出氯化铵。根据以上分析可知,该工艺流程中没有发生氧化还原反应,A项正确;氨气极易溶于水,二氧化碳在水中的溶解度较小,故应该向“饱和食盐水”中先通入NH3,再通入CO2,B项错误;向滤液中通入NH3,使溶液碱性增强,可减少溶液中的HCO,有利于NH4Cl析出,C项正确;最终所得“母液”中含有钠离子、氯离子、铵根离子等,可循环利用,D项正确。
专练13 镁、铝及其化合物
1.D 苦卤水中含有大量镁离子,加入生石灰,生石灰与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙再与镁离子反应生成氢氧化镁,生石灰来源丰富、价格便宜,常用来做沉镁的沉淀剂,A说法正确;镁为活泼金属,工业上常用电解熔融氯化镁的方法来制备金属镁,B说法正确;根据题给流程图可知,“煅烧”氢氧化镁得到氧化镁,“氯化”过程中,加入碳和氯气与氧化镁反应,生成无水氯化镁和一种气体,根据原子守恒和化合价升降可得反应的化学方程式为MgO+C+Cl2MgCl2+CO,C说法正确;向“煅烧”后所得氧化镁中加稀盐酸,得到氯化镁溶液,由于镁离子会发生水解反应Mg2++2H2O Mg(OH)2+2H+,直接蒸发MgCl2溶液,生成的HCl挥发,最终得到的是氢氧化镁,而不是无水氯化镁,D说法错误。
2.B 本题考查镁、铝及其化合物的性质。由于Al的活动性不如Mg强,所以MgO与Al不能在高温下发生铝热反应制取Mg,不能制成铝热剂,A错误;根据化学方程式
2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑和2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑可知,当Al的质量相等时,反应产生的H2的物质的量也相等,B正确;将AlCl3加入Ca(HCO3)2溶液中,因Al3+和HCO相互促进水解而生成CO2气体、Al(OH)3沉淀及CaCl2,C错误;Mg与N2在高温下反应产生Mg3N2,因此N2不能作制取镁粉时的保护气,D错误。
3.D 与NaOH是否反应,不能作为衡量金属性强弱的依据,A错误;铝箔用酒精灯点燃,铝箔外面与氧气反应生成了一层熔点较高的致密的Al2O3薄膜,阻止了内部熔化的铝的滴落,B错误;氯化铵溶液中存在水解平衡:NH+H2O NH3·H2O+H+,铝在酸性条件下发生反应:2Al+6H+===2Al3++3H2↑,消耗H+,使得水解平衡右移,从而使铝能够与H+反应放出氢气,因此铝片上产生的气体是氢气,C错误;向氯化铝溶液中逐滴滴加NaOH溶液,发生的化学反应为AlCl3+3NaOH===Al(OH)3↓+3NaCl,Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O,知氢氧化铝能溶于强碱溶液,D正确。
4.A 反应化学方程式为;Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑;2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑;MgSO4+2KOH===Mg(OH)2↓+K2SO4;Al2(SO4)3+6KOH===2Al(OH)3↓+3K2SO4;Mg(OH)2MgO+H2O;2Al(OH)3Al2O3+3H2O;根据化学方程式可得:得到的氢氧化镁和氢氧化铝的质量等于镁铝的质量和与氢氧根离子的质量之和,即n=m+c××17=m+,选项中忽略了体积的单位,选项A不正确;B选项中p为生成的氧化物的质量,1 mol Mg可结合1 mol O,2 mol Al结合3 mol O,因此生成沉淀的物质的质量等于镁和铝的质量之和加氧元素的质量,而结合氧元素的物质的量等于生成氢气的物质的量,也等于消耗氢氧根离子的物质的量的一半,即p=×16+m=m+,选项B正确;根据化学方程式的定量关系,生成的氢气的物质的量等于参加反应的碱的物质的量的一半,即b=22.4 L·mol-1×,整理得c=,选项C正确;氧化镁和氧化铝的质量可以按照极值方法计算,若m g全是镁,得到的氧化物为氧化镁,根据元素守恒,则质量为p=×40=m;若m g全是铝,得到的氧化物为氧化铝,根据元素守恒,则质量为p=×102×=m,质量介于二者之间,选项D正确。
5.C 分离氧化铝和氧化铁,只能用氢氧化钠溶液,不能用氨水,因为氧化铝与氨水不反应,A错误; CO2可以和偏铝酸钠反应制得氢氧化铝,用H2SO4溶液或稀盐酸代替会导致生成的氢氧化铝溶于其中,B错误; 过量的二氧化碳与偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀与碳酸氢钠,离子方程式为: CO2+AlO+2H2O===Al(OH)3↓+HCO,C正确; Fe活泼性较Al弱,与Al2O3不反应,D错误。
6.C 陶瓷中的SiO2能与HF反应,A项正确;喷淋法能使溶液与烟气充分接触,提高吸收效率,B项正确;如图可知,C项错误;滤液中含有Na2CO3,可用作吸收塔中的吸收剂,D项正确。
7.C a曲线代表的是AlO+H++H2O===Al(OH)3,b和c曲线代表的是CO+H+===HCO,d曲线代表的是HCO+H+===CO2↑+H2O,所以可以推出碳酸根离子与偏铝酸根离子物质的量之比应为1∶1,C错误。
8.C 由题中数据知n(Al)=0.1 mol,n(HCl)=n(NaOH)=0.3 mol,所以方案①中铝和稀盐酸恰好完全反应,则X溶液中溶质为AlCl3,滴加NaOH溶液,产生Al(OH)3沉淀0.1 mol,表示为a曲线,溶液中溶质为NaCl;方案②中NaOH过量,则Y溶液中溶质为NaOH、 NaAlO2,滴加盐酸先与NaOH反应无明显现象,再与NaAlO2反应产生Al(OH)3沉淀0.1 mol,表示为b曲线,溶液中溶质也为NaCl,A、B错误;在O点时铝完全沉淀,此时两方案中得到的溶液中溶质均为NaCl,在①中NaCl中的氯离子均来自于100 mL的稀盐酸,在②中NaCl中的钠离子均来自于100 mL的NaOH溶液,因此NaCl的物质的量均为0.3 mol,体积相同,因此O点时两方案所得溶液浓度相同,C正确;根据分析知,a、b曲线表示的反应中无氧化还原反应,D错误。
9.C 实验1在过量的硫酸铝溶液中加入碳酸钠溶液,过滤、洗涤,得到白色沉淀a,加入稀硫酸,沉淀溶解,没有气泡,说明沉淀a为Al(OH)3,A正确;实验2在过量的碳酸钠溶液中加入硫酸铝溶液,过滤、洗涤,得到白色沉淀b,加入稀硫酸,沉淀溶解,并有少量气泡,该气体为二氧化碳,说明沉淀b中含有CO,B正确;沉淀a、b上均附着硫酸根离子,都可通过检验硫酸根离子来检验沉淀是否洗涤干净,即取最后一次洗涤液加入盐酸酸化的BaCl2溶液,观察是否有白色沉淀生成,C错误;实验1、2中,加入试剂的顺序不同,溶液的pH不同,生成的沉淀不同,说明白色沉淀的成分可能与溶液的pH有关,D正确。
10.D 制备氮化镁需要在加热条件下让纯净的氮气与镁反应,因此要让生成的氮气充满整个装置,故实验时先点燃B处酒精灯,一段时间后,再点燃C处酒精灯,A错误;因为氮化镁遇水剧烈反应,干燥管A的作用是防止空气中的水蒸气进入硬质玻璃管,B错误;氮化镁与水反应生成的气体为氨气,能使紫色石蕊试液变蓝,C错误;蒸馏烧瓶中氯化铵和亚硝酸钠发生氧化还原反应生成氮气,化学方程式为NH4Cl+NaNO2NaCl+N2↑+2H2O,D正确。
11.(1)NaOH ④ (2)Fe2O3 颜料 (3)54
(4)CaO和CO2
(5)CO2+AlO+2H2O===Al(OH)3↓+HCO
解析:(1)铝土矿(主要成分含氧化铝、氧化铁)加入氢氧化钠,氧化铁不和碱反应,氧化铝可与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水;电解氧化铝需要破坏离子键,需要吸收大量的能量;(2)根据以上分析可知沉淀B为氧化铁,三氧化二铁为红棕色,可以做颜料;(3)电解氧化铝的方程式为:2Al2O34Al+3O2↑,设得到铝的质量为x,
解得x=54 g;(4)煅烧碳酸钙得到CaO和CO2,能循环利用;(5)偏铝酸钠溶液通入过量的二氧化碳反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠,离子方程式:CO2+AlO+2H2O===Al(OH)3↓+HCO。
专练14 铁、铜及其化合物
1.C 钢是以铁为主的含碳合金,A说法正确;钢的含碳量越高,硬度和脆性越大,B说法正确;合金的熔点比其组分的熔点低,生铁含碳量(2%~4.3%)大于熟铁的含碳量(约0.1%),故生铁熔点比熟铁低,C说法错误;赤铁矿的主要成分是Fe2O3,D说法正确。
2.C 孔雀石又称铜绿,主要成分是Cu(OH)2·CuCO3,也可写成Cu2(OH)2CO3,不稳定,受热易分解,产物为氧化铜、二氧化碳和水,且对湿度比较敏感,可溶于盐酸、硫酸等酸并且在氨水中会发生配位反应,故A正确,C错误;依据题干信息《千里江山图》历经千年色彩依然,说明孔雀石、蓝铜矿颜料不易被空气氧化,故B正确;Cu(OH)2·CuCO3中铜的质量分数约为57.7%,Cu(OH)2·2CuCO3中铜的质量分数约为55.5%,故D正确。
3.C 由题图可知,a为Fe,b中含有Fe2+,c为Fe(OH)2,d为Fe(OH)3,e中含有Fe3+。Fe+2Fe3+===3Fe2+,a可与e反应生成b,A推断合理;Fe2+既可以被氧化为Fe3+,也可以被还原为Fe,B推断合理;可将饱和的Fe3+溶液加入沸水中制得Fe(OH)3胶体,而不是浓碱液中,C推断不合理;可存在Fe2+Fe(OH)2Fe(OH)3Fe3+Fe2+的循环转化关系,D推断合理。
4.B 纳米Fe3O4具有磁性,因此可用作铁磁性材料,B错误。
5.D “乌铜走银”工艺的化学原理为Cu Ag原电池反应,负极Cu失电子氧化为CuO,正极Ag2S得电子还原为Ag。根据金属活动性顺序可知铜的金属活动性大于银,A项正确;通过揉搓,手上的汗液可形成电解质溶液,B项正确;硫化银还原为不活泼的银单质,可长时间保持光亮,C项正确;铝的金属活动性大于铜,氧化铝不能被还原为金属铝,故用铝丝代替银丝,铜不会变黑,D项错误。
6.D 铁位于元素周期表中第四周期第Ⅷ族,A错误;四氧化三铁是纯净物,B错误;14 g铁的物质的量为=0.25 mol,7 g硫粉的物质的量为 mol<0.25 mol,二者反应的化学方程式为Fe+SFeS,铁粉过量,生成硫化亚铁的质量小于21 g,C错误;纯铁中无其他元素,只能发生化学腐蚀,而生铁中含碳,能构成原电池,发生电化学腐蚀,故生铁比纯铁抗腐蚀性差,D正确。
7.D 青铜的主要成分为铜、锡合金,将青铜器放在银质托盘上,青铜器容易生成铜绿,A错误;Cu2O在稀硫酸中发生歧化反应:Cu2O+H2SO4===Cu+CuSO4+H2O,化合价发生变化,CuO在稀硫酸中发生复分解反应,化合价无变化,故原理不同,B错误;铜青是碱式碳酸铜,和青铜不是一种物质,C错误;湿法炼铜利用单质铁在铜盐溶液中置换出铜,故胆矾可用作原料,D正确。
8.B FeCl3溶液中,Fe3+会发生水解反应:FeCl3+3H2O Fe(OH)3+3HCl,加热蒸发,HCl挥发,使平衡不断向右移动,加热还会使Fe(OH)3分解生成Fe2O3,无法得到氯化铁固体,要得到氯化铁固体需要在干燥的氯化氢气流中加热蒸发,A项错误;稀硫酸与铁粉反应生成氢气,可排出装置中的氧气,盛有NaOH溶液的胶头滴管伸入FeSO4溶液中可隔绝空气,制得的Fe(OH)2可以较长时间稳定存在,B项正确;稀硝酸与Cu反应生成NO,无色的NO进入广口瓶中,被空气中的氧气氧化为红棕色的NO2,C项错误;氯化氢的密度比空气的大,应该用向上排空气法收集,导管应长进短出,D项错误。
9.B ①FeO可以被稀HNO3氧化生成Fe3+,溶液的颜色由浅绿色转变成棕黄色,故①错误;②样品中加入盐酸后,取上层清液,然后加入KSCN溶液,溶液变红,说明溶液中含有Fe3+,即红砖中含有氧化铁,故②错误;③由FeCl3溶液得到无水FeCl3,需要在干燥的氯化氢气流中加热,防止Fe3+水解,若直接蒸发最终生成Fe2O3,故③错误;④氢氧化亚铁容易被空气中的氧气氧化成氢氧化铁,白色沉淀最终转变为红褐色沉淀,故④错误;⑤向一定量的Cu、Fe2O3的混合物中加入盐酸发生的反应为:Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O Cu+2FeCl3===2FeCl2+CuCl2,用过量的CO在高温下还原相同质量的混合物,固体减少的质量应是混合物中氧元素的质量,根据反应方程式,混合物中氧元素全部与盐酸中的氢元素结合转化成水,混合物中氧的质量为×16 g·mol-1=2.4 g,即固体减少的质量为2.4 g,故⑤正确;⑥磁性氧化铁是Fe3O4,属于氧化物,书写离子反应方程式时,不能拆写成离子形式,故⑥错误;⑦Fe3+氧化性强于I2,因此Fe3+会把I-氧化成I2,故⑦错误;⑧Fe2O3是难溶于水的氧化物,不与水反应生成Fe(OH)3,但可以通过化合反应4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3制取Fe(OH)3,故⑧正确;⑨赤铁矿的主要成分是Fe2O3,Fe3O4的颜色为黑色,故⑨错误;⑩Fe(OH)2溶液被氧气氧化成Fe(OH)3,此装置没有做防止氧气进入装置的防护,因此此装置不能长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀,故⑩错误,故正确序号为⑤⑧。综上所述,本题正确答案为B。
10.C 在所得溶液中加入NaOH溶液后,此时溶液呈中性,金属离子已完全沉淀,溶液中溶质为NaNO3,n(NaNO3)=n(NaOH)=1.0 mol·L-1×1.0 L=1 mol,沉淀为Cu(OH)2,质量为39.2 g,物质的量为=0.4 mol,根据铜元素守恒有n(Cu)+2n(Cu2O)=n[Cu(OH)2],所以反应后的溶液中n[Cu(NO3)2]=n[Cu(OH)2]=0.4 mol。
设Cu和Cu2O的物质的量分别为x mol、y mol,根据二者质量有64x+144y=27.2,根据铜元素守恒有x+2y=0.4,联立方程解得x=0.2,y=0.1,由上述分析可知,n(Cu)∶n(Cu2O)=0.2 mol∶0.1 mol=2∶1,故A正确;根据N元素守恒可知n(HNO3)=n(NO)+n(NaNO3)=0.2 mol+1.0 mol·L-1×1.0 L=1.2 mol,所以原硝酸溶液的浓专练12 钠及其化合物
1.[2022·广东卷]下列关于Na的化合物之间转化反应的离子方程式书写正确的是( )
A.碱转化为酸式盐:OH-+2H++CO===HCO+2H2O
B.碱转化为两种盐:2OH-+Cl2===ClO-+Cl-+H2O
C.过氧化物转化为碱:2O+2H2O===4OH-+O2↑
D.盐转化为另一种盐:Na2SiO3+2H+===H2SiO3↓+2Na+
2.[2021·浙江卷1月]下列“类比”合理的是 ( )
A.Na与H2O反应生成NaOH和H2,则Fe与H2O反应生成Fe(OH)3和H2
B.NaClO溶液与CO2反应生成NaHCO3和HClO,则NaClO溶液与SO2反应生成NaHSO3和HClO
C.Na3N与盐酸反应生成NaCl和NH4Cl,则Mg3N2与盐酸反应生成MgCl2和NH4Cl
D.NaOH溶液与少量AgNO3溶液反应生成Ag2O和NaNO3,则氨水与少量AgNO3溶液反应生成Ag2O和NH4NO3
3.[2022·武邑中学高三月考]用如图所示实验装置进行相关实验探究,其中装置不合理的是( )
A.图1鉴别纯碱与小苏打
B.图2证明Na2O2与水反应放热
C.图3证明Cl2能与烧碱溶液反应
D.图4探究钠与Cl2反应
4.[2022·北京朝阳期末]以不同类别物质间的转化为线索,认识钠及其化合物。
下列分析不正确的是( )
A.反应③表明CO2具有酸性氧化物的性质
B.反应④说明NaHCO3的热稳定性强于Na2CO3
C.反应⑤、⑥可用于潜水艇中氧气的供给
D.上述转化中发生的反应有分解反应、化合反应、置换反应
5.[2022·安徽皖南八校联考]下列有关钠及其化合物的叙述错误的是( )
A.Na2O2吸收CO2产生O2,可用作呼吸面具的供氧剂
B.高压钠灯发出的黄光透雾能力强,可用于道路和广场照明
C.氢氧化钠具有强碱性,可用于制胃酸中和剂
D.钠长期暴露在空气中的最终产物是Na2CO3
6.[2022·广东普宁二中月考]下列实验操作正确的是( )
选项 实验 操作
A 观察钠与水反应的现象 用镊子从煤油中取出金属钠,切下黄豆大小的一块钠,小心放入装满水的烧杯中
B 鉴别NaHCO3溶液与Na2CO3溶液 用小试管分别取少量待测溶液,然后滴加澄清石灰水
C 证明Na2O2与CO2之间的反应是放热反应 Na2O2用棉花包裹放入充满CO2的集气瓶,棉花燃烧,说明该反应是放热反应
D 鉴别Na2CO3溶液与K2CO3溶液 用洁净的铂丝分别蘸取待测溶液,在酒精灯外焰上灼烧,直接观察火焰的颜色
7.[2021·江苏卷]室温下,通过下列实验探究NaHCO3、Na2CO3溶液的性质。
实验1:用pH试纸测量0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液的pH,测得pH约为8
实验2:将0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液与0.1 mol·L-1 CaCl2溶液等体积混合,产生白色沉淀
实验3:0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中通入CO2,溶液pH从12下降到约为9
实验4:0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中滴加新制饱和氯水,氯水颜色褪去
下列说法正确的是( )
A.由实验1可得出:Ka2(H2CO3)>
B.实验2中两溶液混合时有:c(Ca2+)·c(CO)
D.实验4中c反应前(CO)
A.a点对应的溶液中:Na+、OH-、SO、NO
B.b点对应的溶液中:K+、Al3+、MnO、SO
C.c点对应的溶液中:Na+、Ca2+、NO、Cl-
D.d点对应的溶液中:F-、NO、Fe2+、Ag+
9.[2022·黑龙江八校联考]向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2气体,充分反应后,再向所得溶液中逐滴加入0.2 mol·L-1的盐酸,产生CO2的体积与所加盐酸体积之间的关系如图所示:
下列判断正确的是( )
A.原NaOH溶液的浓度为0.2 mol·L-1
B.通入的CO2在标准状况下的体积为448 mL
C.通入CO2后所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaOH)∶n(Na2CO3)=1∶3
D.通入CO2后所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)=1∶1
10.过氧化钠是一种重要的化合物,下列说法正确的是( )
A.39 g Na2O2中含有2 mol离子
B.过氧化钠与二氧化碳反应产生氧气,可以用于潜水供氧
C.Na2O2的漂白原理与活性炭的漂白原理相同
D.Na2O2与足量H2O反应生成22.4 L O2,转移电子数为2NA
11.[2022·山东德州期中]下列除去物质中少量杂质的方法错误的是( )
选项 物质 杂质 除去杂质的方法
A Cl2 HCl 将气体通过盛有碱石灰的干燥管
B NaCl溶液 CaCl2 加入过量Na2CO3溶液,过滤,再加盐酸调pH至7
C Na2O2粉末 Na2O 将混合物在氧气中燃烧
D Na2CO3固体 NaHCO3固体 将固体混合物加热至恒重
12.[2022·天津新华中学月考]有关NaHCO3和Na2CO3的性质,下列叙述中不正确的是( )
A.Na2CO3和NaHCO3粉末与同浓度的盐酸反应,Na2CO3溶液的碱性强,反应放出气体速率快
B.等物质的量的两种盐与足量相同浓度的盐酸反应,Na2CO3消耗盐酸的体积是NaHCO3的2倍
C.向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2,有NaHCO3晶体析出
D.Na2CO3和NaHCO3溶液中分别加入BaCl2溶液,产生的现象不同
13.[2022·山东临沂四县区期中]如图为钠及其化合物的转化关系,下列说法错误的是( )
A.氢氧化钠溶液可以与过量二氧化碳反应实现转化关系①
B.Na2O2发生④⑤的转化均有O2产生
C.碳酸钠溶液中不断滴加盐酸依次发生反应③和⑧生成氯化钠
D.转化②只能通过加热才能实现
14.[2022·广东肇庆检测]侯德榜是我国近代著名的化学家,他提出的联合制碱法得到世界各国的认可,其工业流程如图:下列说法错误的是( )
A.该工艺流程中没有发生氧化还原反应
B.应该向“饱和食盐水”中先通入过量CO2,再通入NH3
C.向滤液中通入NH3,可减少溶液中的HCO,有利于NH4Cl析出
D.最终所得“母液”可循环利用专练22 化学工艺流程
1.[2022·全国乙卷]废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有PbSO4、PbO2、PbO和Pb,还有少量Ba、Fe、Al的盐或氧化物等。为了保护环境、充分利用铅资源,通过下图流程实现铅的回收。
一些难溶电解质的溶度积常数如下表:
难溶电解质 PbSO4 PbCO3 BaSO4 BaCO3
Ksp 2.5×10-8 7.4×10-14 1.1×10-10 2.6×10-9
一定条件下,一些金属氢氧化物沉淀时的pH如下表:
金属氢氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Al(OH)3 Pb(OH)2
开始沉淀的pH 2.3 6.8 3.5 7.2
完全沉淀的pH 3.2 8.3 4.6 9.1
回答下列问题:
(1)在“脱硫”中PbSO4转化反应的离子方程式为 ,用沉淀溶解平衡原理解释选择Na2CO3的原因 。
(2)在“脱硫”中,加入Na2CO3不能使铅膏中BaSO4完全转化,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)在“酸浸”中,除加入醋酸(HAc),还要加入H2O2。
(ⅰ)能被H2O2氧化的离子是 ;
(ⅱ)H2O2促进了金属Pb在醋酸中转化为Pb(Ac)2,其化学方程式为________________________________________________________________________;
(ⅲ)H2O2也能使PbO2转化为Pb(Ac)2,H2O2的作用是________________________________________________________________________。
(4)“酸浸”后溶液的pH约为4.9,滤渣的主要成分是 。
(5)“沉铅”的滤液中,金属离子有 。
2.[2021·广东卷]对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废催化剂主要含铝(Al)、钼(Mo)、镍(Ni)等元素的氧化物,一种回收利用工艺的部分流程如下:
已知:25 ℃时,H2CO3的Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11;Ksp(BaMoO4)=3.5×10-8;Ksp(BaCO3)=2.6×10-9;该工艺中,pH>6.0时,溶液中Mo元素以MoO的形态存在。
(1)“焙烧”中,有Na2MoO4生成,其中Mo元素的化合价为 。
(2)“沉铝”中,生成的沉淀X为 。
(3)“沉钼”中,pH为7.0。
①生成BaMoO4的离子方程式为 。
②若条件控制不当,BaCO3也会沉淀。为避免BaMoO4中混入BaCO3沉淀,溶液中c∶c= (列出算式)时,应停止加入BaCl2溶液。
(4)①滤液Ⅲ中,主要存在的钠盐有NaCl和Y,Y为 。
②往滤液Ⅲ中添加适量NaCl固体后,通入足量 (填化学式)气体,再通入足量CO2,可析出Y。
(5)高纯AlAs(砷化铝)可用于芯片制造。芯片制造中的一种刻蚀过程如图所示,图中所示致密保护膜为一种氧化物,可阻止H2O2刻蚀液与下层GaAs(砷化镓)反应。
①该氧化物为 。
②已知:Ga和Al同族,As和N同族。在H2O2与上层GaAs的反应中,As元素的化合价变为+5价,则该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为 。
3.[2021·北京卷]铁黄是一种重要的化工产品。由生产钛白粉废渣制备铁黄的过程如下。
……
资料:
ⅰ.钛白粉废渣成分:主要为FeSO4·H2O,含少量TiOSO4和不溶物
ⅱ.TiOSO4+(x+1)H2O TiO2·xH2O↓+H2SO4
ⅲ.0.1 mol·L-1 Fe2+生成Fe(OH)2,开始沉淀时pH=6.3,完全沉淀时pH=8.3
0.1 mol·L-1 Fe3+生成FeOOH,开始沉淀时pH=1.5,完全沉淀时pH=2.8
(1)纯化
①加入过量铁粉的目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②充分反应后,分离混合物的方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)制备晶种
为制备高品质铁黄产品,需先制备少量铁黄晶种。过程及现象是:向一定浓度FeSO4溶液中加入氨水,产生白色沉淀,并很快变成灰绿色。滴加氨水至pH为6.0时开始通空气并记录pH变化(如图)。
①产生白色沉淀的离子方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②产生白色沉淀后的pH低于资料ⅲ中的6.3。原因是:沉淀生成后c(Fe2+) 0.1 mol·L-1(填“>”“=”或“<”)。
③0~t1时段,pH几乎不变;t1~t2时段,pH明显降低。结合方程式解释原因:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
④pH≈4时制得铁黄晶种。若继续通入空气,t3后pH几乎不变,此时溶液中c(Fe2+)仍降低,但c(Fe3+)增加,且c(Fe2+)降低量大于c(Fe3+)增加量。结合总方程式说明原因:________________________________________________________________________。
(3)产品纯度测定
铁黄纯度可以通过产品的耗酸量确定。
滴定
资料:Fe3++3C2O===Fe(C2O4),
Fe(C2O4)不与稀碱液反应
Na2C2O4过量,会使测定结果 (填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
4.[2021·山东卷]工业上以铬铁矿(FeCr2O4,含Al、Si氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O)的工艺流程如下。回答下列问题:
(1)焙烧的目的是将FeCr2O4转化为Na2CrO4,并将Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐。焙烧时气体与矿料逆流而行,目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度c与pH的关系如图所示。当溶液中可溶组分浓度c≤1.0×10-5 mol·L-1时,可认为已除尽。
中和时pH的理论范围为 ;酸化的目的是 ;Fe元素在 (填操作单元的名称)过程中除去。
(3)蒸发结晶时,过度蒸发将导致 ;冷却结晶所得母液中,除Na2Cr2O7外,可在上述流程中循环利用的物质还有 。
(4)利用膜电解技术(装置如图所示),以Na2CrO4为主要原料制备Na2Cr2O7的总反应方程式为:
4Na2CrO4+4H2O2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑
则Na2Cr2O7在__________(填“阴”或“阳”)极室制得,电解时通过膜的离子主要为__________。专练27 化学反应中的能量变化及图像
1.[2022·安徽皖南八校联考]将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量冰醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸,反应剧烈,大烧杯中的冰醋酸逐渐凝固。下列有关小烧杯中发生的反应的说法正确的是( )
A.该反应是放热反应
B.该反应过程中,吸收的热能转化为产物内部的能量
C.该反应的反应物的总能量高于生成物的总能量
D.该反应中化学键断裂吸收的能量比化学键形成放出的能量少
2.[2022·重庆育才中学适应考]甲烷的分子结构具有高度对称性且断开1 mol C—H键需要吸收440 kJ能量。无催化剂时甲烷在温度达到1 200 ℃以上才可裂解,在催化剂及一定条件下,CH4可在较低温度下发生裂解,甲烷在镍基催化剂上转化过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.1 mol甲烷催化裂解成C和H2的ΔH=+1 760 kJ·mol-1
B.步骤②、③反应均为吸热反应
C.催化剂使用一段时间后失活的原因可能是碳在催化剂表面沉积
D.使用该催化剂,反应的焓变减小
3.由反应物X转化为Y或Z的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.2X(g)===Z(g) ΔH=E2-E1
B.反应2X(g)===3Y(g)的活化能=E3-E2
C.2X(g)===Z(s) ΔH
4.[2022·北京朝阳区期中]热化学硫碘循环分解硫化氢联产氢气、硫黄是能源研究领域的重要课题。根据下图所给数据,下列说法正确的是( )
A.图甲反应若使用催化剂,既可以改变反应路径,也可以改变其ΔH
B.图乙中若H2O的状态为气态,则能量变化曲线可能为①
C.图丙反应中反应物的总能量比生成物的总能量高
D.由图甲、图乙和图丙可知,H2S(g)===H2(g)+S(s) ΔH=+20 kJ·mol-1
5.中国学者在水煤气变换[CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH]中突破了低温下高转化率与高反应速率不能兼得的难题,该过程是基于双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化实现的。反应过程示意图如下:
下列说法正确的是( )
A.过程Ⅰ、过程Ⅲ均为放热过程
B.过程Ⅲ生成了具有极性共价键的H2、CO2
C.使用催化剂降低了水煤气变换反应的ΔH
D.图示过程中的H2O均参与了反应过程
6.[2022·河南开封高三定位考试] 已知H2(g)+2ICl(g)===I2(g)+2HCl(g),该反应分①、②两步进行,其能量曲线如图所示, 下列有关说法错误的是( )
A.反应①为放热反应
B.反应②是同种元素间发生的氧化还原反应
C.反应①比反应②的速率慢,与相应正反应的活化能无关
D.H2(g)+2ICl(g)===I2(g)+2HCl(g)
ΔH=-218 kJ·mol-1
7.[2022·安徽合肥一检]反应X+Y―→Z(ΔH>0)分两步进行:①X+Y―→W(ΔH<0),②W―→Z(ΔH>0)。下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是( )
8.[2022·浙江五校联考]单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量变化如图,下列说法正确的是( )
A.S(s,单斜)===S(s,正交) ΔH=-0.33 kJ·mol-1
B.①式表示断裂1 mol O2中的共价键所吸收的能量比形成1 mol SO2中的共价键所放出的能量少297.16 kJ
C.②式表示一个正交硫和分子1个O2分子反应生成一个SO2分子放出296.83 kJ的能量
D.单斜硫比正交硫稳定
9.[2022·江苏东海学分认定考试]2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)反应过程中能量变化如图所示(图中E表示正反应的活化能,E2表示逆反应的活化能。下列有关叙述正确的是( )
A.该反应的逆反应为放热反应,升高温度可提高活化分子的百分数
B.ΔH=E1-E2,使用催化剂改变活化能,但不改变反应热
C.该反应中,反应物的总键能大于生成物的总键能
D.500 ℃、101 kPa下,将1 mol SO2(g)和0.5 mol O2(g)置于密闭容器中充分反应生成SO3(g)放热a kJ,其热化学方程式为2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-2a kJ·mol-1
10.[2022·全国百强校宁夏育才中学月考]298 K、101 kPa时,N2与H2反应过程中能量变化的曲线图,下列叙述错误的是( )
A.加入催化剂,不能改变该化学反应的反应热
B.b曲线是加入催化剂时的能量变化曲线
C.该反应的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92 kJ·mol-1
D.在常温、体积一定的条件下,通入1 mol N2和3 mol H2,反应后放出的热量为92 kJ专练2 阿伏加德罗定律及应用
1.[2021·山东卷]X、Y均为短周期金属元素。同温同压下,0.1 mol X的单质与足量稀盐酸反应,生成H2体积为V1 L;0.1 mol Y的单质与足量稀硫酸反应,生成H2体积为V2 L。下列说法错误的是( )
A.X、Y生成H2的物质的量之比一定为
B.X、Y消耗酸的物质的量之比一定为
C.产物中X、Y化合价之比一定为
D.由一定能确定产物中X、Y的化合价
2.[2020·北京卷]下列说法正确的是( )
A.同温同压下,O2和CO2的密度相同
B.质量相同的H2O和D2O(重水)所含的原子数相同
C.物质的量相同的CH3CH2OH和CH3OCH3所含共价键数相同
D.室温下,pH相同的盐酸和硫酸中,溶质的物质的量浓度相同
3.[2022·四川双流中学月考]一定温度和压强下,用m g的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个体积大小不同的气球,下列说法中正确的是( )
A.气球②中装的是O2
B.气球①和气球③中气体分子数相等
C.气球①和气球④中气体物质的量之比为4∶1
D.气球③和气球④中气体密度之比为2∶1
4.三种气体X、Y、Z的相对分子质量关系为Mr(X)
B.相同条件下,同质量的X、Y、Z三种气体,气体密度最小的是X
C.一定条件下,三种气体体积均为2.24 L,则它们的物质的量一定均为0.1 mol
D.同温下,体积相同的两容器分别充2 g Y气体和1 g Z气体,则其压强比为2∶1
5.同温同压下,质量忽略不计的两气球A和B,分别充入X气体和Y气体,且充气后两气球的体积相同。若相同条件下,A气球放在CO中静止不动,B气球放在O2中上浮。下列叙述或表示正确的是( )
A.X气体的相对分子质量比Y气体的相对分子质量大
B.X可能是N2,Y可能是CH4
C.X气体的密度小于Y气体的密度
D.充气后A气球质量比B气球质量大
6.[2022·全国百强校江西省上高县高三月考]如图所示实验装置用于测定气体摩尔体积,相关叙述正确的是 ( )
A.用CCl4代替水,测得氢气的体积更准确
B.量气管压入漏斗的水过多而溢出,会导致测定失败
C.必须待体系温度降低到0 ℃时才可进行读数
D.上提水准管,量气管液面高度不断改变,说明装置漏气
7.同温同压下,a g甲气体和2a g乙气体所占的体积之比为1∶2,根据阿伏加德罗定律判断,下列叙述不正确的是( )
A.同温同压下甲和乙的密度之比为1∶1
B.甲与乙的相对分子质量之比为1∶1
C.同温同体积下等质量的甲和乙的压强之比为1∶1
D.等质量的甲和乙中的原子数之比为1∶1
8.在三个容积相同的密闭容器中分别充入Ne、H2、O2 三种气体,当他们的温度和密度都相同时,这三种气体的压强(p)由大到小的顺序是( )
A.p(H2)>p(Ne)>p(O2)
B.p(O2)>p(Ne)>p(H2)
C.p(H2)>p(O2)>p(Ne)
D.p(Ne)>p(H2)>p(O2)
9.现有14.4 g CO和CO2的混合气体,在标准状况下所占的体积约为8.96 L。回答下列问题:
(1)该混合气体的平均摩尔质量:________。
(2)混合气体中碳原子的个数:________。(用NA表示阿伏加德罗常数的值)
(3)将混合气体依次通过如图装置,最后收集在气球中。
①气球中收集到的气体摩尔质量:________________;
②标准状况下气球中收集到的气体的体积为________;
③气球中收集到的气体的电子总数为________。(用NA表示阿伏加德罗常数的值)
10.臭氧层是地球生命的保护神,臭氧比氧气具有更强的氧化性。实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧:3O22O3。
(1)若在上述反应中有30%的氧气转化为臭氧,所得混合气的平均摩尔质量为________g·mol-1(保留一位小数)。
(2)将8 L氧气通过放电管后,恢复到原状况,得到气体6.5 L,其中臭氧为________L。
(3)实验室将氧气和臭氧的混合气体0.896 L(标准状况)通入盛有20.0 g铜粉的反应容器中,充分加热后,粉末的质量变为21.6 g。则原混合气中臭氧的体积分数为________。
11.长征系列运载火箭的燃料之一是某液态化合物X2Y4。16 g X2Y4在一定量的O2中恰好完全燃烧,反应的化学方程式为X2Y4(l)+O2(g)===X2(g)+2Y2O(l)。冷却后标准状况下测得生成物X2的体积为11.2 L,其密度为1.25 g·L-1,则:
(1)反应前O2的体积(标准状况下)为________,其物质的量为________mol。
(2)X2的摩尔质量为________,Y元素的名称是________ 。
(3)若反应生成0.1 mol X2,则转移电子的物质的量为________ mol。
12.如图所示,一密闭容器被无摩擦、可滑动的两隔板a和b分成甲、乙两室。标准状况下,在乙室中充入0.6 mol HCl,甲室中充入NH3、H2的混合气体,静止时隔板位置如图。已知甲、乙两室中气体的质量之差为10.9 g。
(1)甲室中气体的物质的量为________mol。
(2)甲室中气体的质量为________g。
(3)甲室 中NH3、H2的平均相对分子质量为________。
(4)经过查资料知道HCl+NH3===NH4Cl(NH4Cl常温下是固体),如果将隔板a去掉,当HCl与NH3完全反应后,隔板b将静置于刻度“________”处(填数字)。专练43 难溶电解质的沉淀溶解平衡
1.[2022·湖南卷]室温时,用0.100 mol·L-1的标准AgNO3溶液滴定15.00 mL浓度相等的Cl-、Br-和I-混合溶液,通过电位滴定法获得lg c(Ag+)与V(AgNO3)的关系曲线如图所示(忽略沉淀对离子的吸附作用。若溶液中离子浓度小于1.0×10-5mol·L-1时,认为该离子沉淀完全。Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgBr)=5.4×10-13,Ksp(AgI)=8.5×10-17。下列说法正确的是( )
A.a点:有白色沉淀生成
B.原溶液中I-的浓度为0.100 mol·L-1
C.当Br-沉淀完全时,已经有部分Cl-沉淀
D.b点:c(Cl-)>c(Br-)>c(I-)>c(Ag+)
2.[2021·全国乙卷]HA是一元弱酸,难溶盐MA的饱和溶液中c(M+)随c(H+)而变化,M+不发生水解。实验发现,298 K时c2(M+)~c(H+)为线性关系,如下图中实线所示。
下列叙述错误的是( )
A.溶液pH = 4 时,c(M+)<3.0×10-4mol·L-1
B.MA的溶度积Ksp(MA)=5.0×10-8
C.溶液 pH = 7 时,
c(M+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)
D.HA的电离常数Ka(HA)≈2.0×10-4
3.[2021·全国甲卷]已知相同温度下,Ksp(BaSO4)
A.曲线①代表BaCO3的沉淀溶解曲线
B.该温度下BaSO4的Ksp(BaSO4)值为1.0×10-10
C.加适量BaCl2固体可使溶液由a点变到b点
D.c(Ba2+)=10-5.1时两溶液中=
4.[2022·河北武邑中学高三月考]某温度下,向10 mL 0.1 mol·L-1 CuCl2溶液中滴加0.1 mol·L-1的Na2S溶液,滴加过程中溶液中-lg c(Cu2+)与Na2S溶液体积(V)的关系如图所示,下列有关说法正确的是( )
已知:lg 2=0.3,Ksp(ZnS)=3×10-25 mol2·L-2。
A.a、b、c三点中,水的电离程度最大的为b点
B.Na2S溶液中:
c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)=2c(Na+)
C.该温度下Ksp(CuS)=4×10-36 mol2·L-2
D.向100 mL Zn2+、Cu2+浓度均为10-5 mol·L-1的混合溶液中逐滴加入10-4 mol·L-1的Na2S溶液,Zn2+先沉淀
5.[2022·荆门调研]25 ℃时,5种盐的溶度积常数(Ksp)如表所示:
Ag2SO4 Ag2S AgCl AgBr AgI
1.4×10-5 6.3×10-50 1.8×10-10 7.7×10-13 8.51×10-16
结合相关数据分析,下列说法不正确的是( )
A.除去溶液中的Ag+用硫化钠溶液比硫酸钠效果好
B.向AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)平衡体系中加入少量氯化钠固体,溶液中c(Ag+)不变
C.向少量溴化银悬浊液中加入足量饱和食盐水,沉淀颜色会由浅黄色变为白色
D.向生成的黄色AgI沉淀中滴加少量Na2S溶液,沉淀会变为黑色
6.[2022·冀州月考]以MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+、Pb2+、Cd2+等金属离子,通过添加过量难溶电解质MnS,可使这些金属离子形成硫化物沉淀,经过滤除去包括MnS在内的沉淀,再经蒸发、结晶,可得纯净的MnCl2。根据上述实验事实,下列分析正确的是( )
A.相同条件下,MnS的溶解度小于CuS、PbS、CdS等硫化物的溶解度
B.除杂试剂MnS也可用Na2S替代
C.MnS与Cu2+反应的离子方程式是Cu2++S2-===CuS↓
D.整个过程中涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应
7.[2022·昆明市高三摸底调研]在t ℃时,Ag2CrO4(橘红色)在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知该温度下AgCl的Ksp=1.8×10-10。下列说法正确的是( )
A.t℃时,Ag2CrO4的Ksp为1.0×10-8
B.t ℃时,Y点和Z点时Ag2CrO4的Ksp不相等
C.往Ag2CrO4饱和溶液中加入K2CrO4,可使Y点最终变为X点
D.t ℃时,将0.01 mol·L-1 AgNO3溶液滴入20 mL 0.01 mol·L-1 KCl和0.01 mol·L-1 K2CrO4的混合溶液中,Cl-先沉淀
8.绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料,其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.图中a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度
B.图中各点对应的Ksp的关系为:Ksp(m)=Ksp(n)
D.温度降低时,q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动
9.某温度时,BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知:p(Ba2+)=-lgc(Ba2+),p(SO)=-lgc(SO)。下列说法正确的是( )
A.该温度下,Ksp(BaSO4)=1.0×10-24
B.a点的Ksp(BaSO4)小于b点的Ksp(BaSO4)
C.d点表示的是该温度下BaSO4的不饱和溶液
D.加入BaCl2可以使溶液由c点变到a点
10.[2022·陕西部分学校联考]常温下,取一定量的PbI2固体配成饱和溶液,t时刻改变某一条件,离子的浓度变化如图所示[注:第一次平衡时c(I-)=2×10-3 mol·L-1,c(Pb2+)=1×10-3 mol·L-1],下列有关说法正确的是( )
A.常温下,PbI2的Ksp=2×10-6
B.温度不变,向PbI2饱和溶液中加入少量KI浓溶液,PbI2的溶度积变大,I-浓度不变
C.常温下Ksp(PbS)=8×10-28,向PbI2的悬浊液中加入Na2S溶液,反应PbI2(s)+S2-(aq) PbS(s)+2I-(aq)的化学平衡常数为5×1018
D.t时刻改变的条件是升高温度,PbI2的Ksp增大专练48 基本仪器的使用及药品的存放
1.[2022·湖南卷]化学实验操作是进行科学实验的基础。下列操作符合规范的是( )
A.碱式滴定管排气泡 B.溶液加热 C.试剂存放 D.溶液滴加
2.[2021·天津卷]进行下列实验操作时,选用仪器正确的是( )
A.提取碘水中的碘 B.量取一定体积的KMnO4溶液 C.熔化NaOH固体 D.浓缩NaCl溶液
3.[2021·河北卷]下列操作规范且能达到实验目的的是( )
4.[2021·湖北卷]下列实验现象与实验操作不相匹配的是( )
实验操作 实验现象
A 将盛有Fe(OH)3胶体的烧杯置于暗处,用红色激光笔照射烧杯中的液体 在与光束垂直的方向看到一条光亮的“通路”
B 向盛有少量Mg(OH)2沉淀的试管中加入适量饱和NH4Cl溶液,振荡 白色沉淀溶解
C 向盛有3.0 mL无水乙醇的试管中加入一小块金属钠 有气泡产生
D 向盛有2.0 mL甲苯的试管中加入3滴酸性KMnO4溶液,用力振荡 紫色不变
5.[2021·广东卷]测定浓硫酸试剂中H2SO4含量的主要操作包括:①量取一定量的浓硫酸,稀释;②转移定容得待测液;③移取20.00 mL待测液,用0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液滴定。上述操作中,不需要用到的仪器为( )
6.[2022·百强校天津静海一中调研]下列生产、生活、实验中的行为,符合安全要求的是( )
A.进入煤矿井下作业,戴上安全帽,用帽上的矿灯照明
B.节日期间,可以在热闹繁华的商场里燃放烟花爆竹,欢庆节日
C.点燃打火机,可以检验液化气钢瓶口是否漏气
D.实验室里,可以将水倒入浓硫酸中及时用玻璃棒搅拌,配制稀硫酸
7.下列实验能达到实验目的且符合安全要求的是( )
8.[2022·石家庄二中模拟]实验室中下列药品的保存方法,正确的是( )
①氢氟酸保存在玻璃瓶中 ②金属钠保存在煤油中 ③氧化钠保存在敞口容器中 ④浓硫酸保存在橡胶塞试剂瓶中 ⑤水玻璃可保存在带玻璃塞的玻璃瓶中 ⑥过氧化钠、漂白粉要密封保存 ⑦白磷保存在冷水中 ⑧AgNO3固体保存在棕色试剂瓶内 ⑨浓硝酸保存在棕色广口瓶内
A.①③④⑨ B.①②⑥⑦⑧
C.②⑥⑦⑧⑨ D.②⑥⑦⑧
9.[2022·河北省蠡县中学高三月考]实验是化学研究的基础。下列关于各实验装置的叙述正确的是( )
A.装置③可用于收集H2、CO2、Cl2、NH3等气体
B.装置②可用于吸收NH3或HCl气体,并防止倒吸
C.装置①常用于分离互不相溶的液体混合物
D.装置④可用于干燥、收集氯化氢,并吸收多余的氯化氢
10.下列说法错误的是( )
A.图a所示实验中,石蜡油发生分解反应,碎瓷片作催化剂
B.图b所示实验结束后,饱和食盐水略显浑浊
C.图c所示装置,关闭弹簧夹K,从M处加水,可以检查装置的气密性
D.用图d所示装置测定某盐酸的物质的量浓度
11.下列装置或操作能达到实验目的的是( )
A.用图1实验可证明酸性:HCl>H2CO3>H2SiO3
B.用图2所示装置可除去NO2中的NO
C.用图3装置制备Fe(OH)2并能较长时间观察其颜色
D.图4实验装置可说明浓H2SO4具有脱水性、强氧化性,SO2具有漂白性、还原性
12.[2022·百强校天津静海一中调研]化学实验中必须注意安全,以下实验操作或事故处理中正确的是( )
①在点燃氢气、一氧化碳、甲烷等易燃气体前,必须检验气体的纯度 ②做氢气还原氧化铜实验开始时,先通氢气后加热氧化铜 ③浓碱液有腐蚀性,如不慎沾到皮肤上,应用较多的水冲洗,再涂上硼酸溶液 ④给试管中的液体加热时,液体应不超过试管容积的1/3 ⑤点燃装满酒精的酒精灯
A.仅①②③④ B.仅①②③
C.仅①② D.①②③④⑤
13.[2022·辽宁沈阳高考猜题]为了更好地达到实验目的或要求,下列实验装置(部分夹持装置已省略)或操作方法的改进,不合理的是( )
实验目的或要求 实验装置及操作方法的改进
A 石油蒸馏实验中,收集馏分
B 测定乙醇的结构
C 制备Fe(OH)2沉淀
D 排空气法收集氨气专练50 物质的制备与性质实验
1.[2021·北京卷]实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集方法均正确的是( )
气体 试剂 制备装置 收集方法
A O2 KMnO4 a d
B H2 Zn+稀H2SO4 b e
C NO Cu+稀HNO3 b c
D CO2 石灰石+稀H2SO4 b c
2.[2021·江苏卷]下列由废铜屑制取CuSO4·5H2O的实验原理与装置不能达到实验目的的是( )
A.用装置甲除去废铜屑表面的油污
B.用装置乙溶解废铜屑
C.用装置丙过滤得到CuSO4溶液
D.用装置丁蒸干溶液获得CuSO4·5H2O
3.[2021·福建卷]利用下列装置和试剂进行实验,不能达到实验目的的是( )
4.[2021·广东卷]化学是以实验为基础的科学。下列实验操作或做法正确且能达到目的的是( )
选项 操作或做法 目的
A 将铜丝插入浓硝酸中 制备NO
B 将密闭烧瓶中的NO2降温 探究温度对平衡移动的影响
C 将溴水滴入KI溶液中,加入乙醇并振荡 萃取溶液中生成的碘
D 实验结束,将剩余NaCl固体放回原试剂瓶 节约试剂
5.[2021·全国乙卷]在实验室采用如图装置制备气体,合理的是( )
化学试剂 制备的气体
A Ca(OH)2+NH4Cl NH3
B MnO2+HCl(浓) Cl2
C MnO2+KClO3 O2
D NaCl+H2SO4(浓) HCl
6.[2022·安徽省江南片高三摸底考试]下列制取Cl2,用其氧化含I-废液,回收并提纯I2的装置和原理能达到实验目的的是( )
7.[2022·长春实验中学高三开学考试]下列实验中,现象和结论都正确的是( )
实验 现象 结论
A 将SO2通入BaCl2溶液,然后滴入稀硝酸 产生白色沉淀,白色沉淀不消失 所得沉淀为BaSO3,后转化为BaSO4
B 将浓硫酸滴入含少量水的蔗糖中,并搅拌 得黑色蓬松的固体及刺激性气味气体 该过程中浓硫酸仅体现吸水性和脱水性
C 用黄豆粒大小的金属钠分别与水、乙醇反应 前者反应更剧烈 羟基的活动性:水>乙醇
D 向10 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液中加入1 mL 0.1 mol·L-1 MgCl2溶液,再向混合液MgCl2中滴加0.1 mol·L-1 CuCl2溶液 产生蓝色沉淀 Cu(OH)2比Mg(OH)2更难溶
8.[2022·山东省德州市武城二中高三月考]工业上用粗盐(含Ca 2+、Mg 2+、SO 等杂质)为主要原料采用“侯氏制碱法”生产纯碱和化肥NH4Cl,工艺流程如下图所示。下列有关说法正确的是( )
A.对粗盐溶液除杂可依次加入NaOH、Na2CO3、BaCl2,再加入盐酸调节溶液pH
B.饱和食盐水中先通入的气体为CO2
C.流程图中的系列操作中一定需要玻璃棒
D.如图所示装置可以比较Na2CO3和NaHCO3晶体热稳定性
9.[2022·全国乙卷]二草酸合铜(Ⅱ)酸钾{K2[Cu(C2O4)2]}可用于无机合成、功能材料制备。实验室制备二草酸合铜(Ⅱ)酸钾可采用如下步骤:
Ⅰ.取已知浓度的CuSO4溶液,搅拌下滴加足量NaOH溶液,产生浅蓝色沉淀。加热,沉淀转变成黑色,过滤。
Ⅱ.向草酸(H2C2O4)溶液中加入适量K2CO3固体,制得KHC2O4和K2C2O4混合溶液。
Ⅲ.将Ⅱ的混合溶液加热至80~85 ℃,加入Ⅰ中的黑色沉淀。全部溶解后,趁热过滤。
Ⅳ.将Ⅲ的滤液用蒸汽浴加热浓缩,经一系列操作后,干燥,得到二草酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体,进行表征和分析。
回答下列问题:
(1)由CuSO4·5H2O配制Ⅰ中的CuSO4溶液,下列仪器中不需要的是 (填仪器名称)。
(2)长期存放的CuSO4·5H2O中,会出现少量白色固体,原因是 。
(3)Ⅰ中的黑色沉淀是 (写化学式)。
(4)Ⅱ中原料配比为n(H2C2O4)∶n(K2CO3)=1.5∶1,写出反应的化学方程式 。
(5)Ⅱ中,为防止反应过于剧烈而引起喷溅,加入K2CO3应采取 的方法。
(6)Ⅲ中应采用 进行加热。
(7)Ⅳ中“一系列操作”包括________________________________________________________________________。专练63 有机合成推断一
1.[2022·全国甲卷]用N 杂环卡宾碱(NHC base)作为催化剂,可合成多环化合物。下面是一种多环化合物H的合成路线(无需考虑部分中间体的立体化学)。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为 。
(2)反应②涉及两步反应,已知第一步反应类型为加成反应,第二步的反应类型为 。
(3)写出C与Br2/CCl4反应产物的结构简式 。
(4)E的结构简式为 。
(5)H中含氧官能团的名称是 。
(6)化合物X是C的同分异构体,可发生银镜反应,与酸性高锰酸钾反应后可以得到对苯二甲酸,写出X的结构简式 。
(7)如果要合成H的类似物H′(),参照上述合成路线,写出相应的D′和G′的结构简式 、 。H′分子中有 个手性碳(碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳)。
2.[2021·全国乙卷]卤沙唑仑W是一种抗失眠药物,在医药工业中的一种合成方法如下:
回答下列问题:
(1)A的化学名称是 。
(2)写出反应③的化学方程式 。
(3)D具有的官能团名称是 。(不考虑苯环)
(4)反应④中,Y的结构简式为 。
(5)反应⑤的反应类型是 。
(6)C的同分异构体中,含有苯环并能发生银镜反应的化合物共有 种。
(7)写出W的结构简式 。
3.[2021·天津卷]普瑞巴林能用于治疗多种疾病,结构简式为,其合成路线如下:
(1)普瑞巴林分子所含官能团的名称为________。
(2)化合物A的命名为________。
(3)B→C的有机反应类型为________。
(4)写出D→E的化学反应方程式________。
(5)E~G中,含手性碳原子的化合物有________(填字母)。
(6)E→F反应所用的化合物X的分子式为C5H10O,该化合物能发生银镜反应,写出其结构简式________,化合物X的含有碳氧双键()的同分异构体(不包括X、不考虑立体异构)数目为________,其中核磁共振氢谱中有两组峰的为________(写结构简式)。
(7)参考以上合成路线及反应条件,以
CH2CN和必要的无机试剂为原料,合成,在方框中写出路线流程图。
4.[2022·北京师大附中期中]苯巴比妥(M)是一种中枢神经系统药物,具有镇静、催眠、抗惊厥作用。其一种合成路线如下:
已知:ⅰ.RCNRCOOH
ⅱ.R1COOR2+R3OH―→R1COOR3+R2OH
(1)A属于芳香烃,其名称为________。
(2)B→D的反应类型是________。
(3)E→F的化学方程式是____________________________。
(4)G和J核磁共振氢谱都只有一组峰,J的结构简式是________________________。
(5)F的同分异构体中,满足下列条件的有________种。
①苯环上只有一个取代基 ②能发生银镜反应 ③能发生水解反应
(6)由F和K合成M的过程如下图(无机物略去):
写出结构简式K:________;P:________。专练31 电解池原理及应用
1.[2022·广东卷]以熔融盐为电解液,以含Cu、Mg和Si等的铝合金废料为阳极进行电解,实现Al的再生。该过程中( )
A.阴极发生的反应为Mg-2e-===Mg2+
B. 阴极上Al被氧化
C.在电解槽底部产生含Cu的阳极泥
D.阳极和阴极的质量变化相等
2.[2021·全国乙卷]沿海电厂采用海水为冷却水,但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低冷却效率。为解决这一问题,通常在管道口设置一对惰性电极(如图所示),通入一定的电流。
下列叙述错误的是( )
A.阳极发生将海水中的Cl-氧化生成Cl2的反应
B.管道中可以生成氧化灭杀附着生物的NaClO
C.阴极生成的H2应及时通风稀释安全地排入大气
D.阳极表面形成的Mg(OH)2等积垢需要定期清理
3.[2021·广东卷]钴(Co)的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。如图为水溶液中电解制备金属钴的装置示意图。下列说法正确的是( )
A.工作时,Ⅰ室和Ⅱ室溶液的pH均增大
B.生成1 mol Co,Ⅰ室溶液质量理论上减少16 g
C.移除两交换膜后,石墨电极上发生的反应不变
D.电解总反应:
2Co2++2H2O2Co+O2↑+4H+
4.[2021·浙江1月]镍镉电池是二次电池,其工作原理示意图如下(L为小灯泡,K1、K2为开关,a、b为直流电源的两极)。
下列说法不正确的是( )
A.断开K2、合上K1,镍镉电池能量转化形式:化学能→电能
B.断开K1、合上K2,电极A为阴极,发生还原反应
C.电极B发生氧化反应过程中,溶液中KOH浓度不变
D.镍镉二次电池的总反应式:
Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2
5.[2021·辽宁卷]利用与电解转化法从烟气中分离CO2的原理如图。已知气体可选择性通过膜电极,溶液不能通过。下列说法错误的是( )
A.a为电源负极
B.溶液中Q的物质的量保持不变
C.CO2在M极被还原
D.分离出的CO2从出口2排出
6.[2021·天津卷]如下所示电解装置中,通电后石墨电极Ⅱ上有O2生成,Fe2O3逐渐溶解,下列判断错误的是 ( )
A.a是电源的负极
B.通电一段时间后,向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液,出现红色
C.随着电解的进行,CuCl2溶液浓度变大
D.当0.01 mol Fe2O3完全溶解时,至少产生气体336 mL(折合成标准状况下)
7.[素材创新]O3是一种常见的绿色氧化剂,可由臭氧发生器电解稀硫酸制得,原理如图。下列说法错误的是( )
A.电极a为阴极
B.a极的电极反应式为O2+4H++4e-===2H2O
C.电解一段时间后b极周围溶液的pH下降
D.标准状况下,当有5.6 L O2反应时,收集到O2和O3混合气体4.48 L, O3的体积分数为80%
8.图中X为电源,Y为浸透过饱和食盐水和酚酞溶液的滤纸,滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液,通电后Y中央的紫红色斑向d端扩散。下列判断正确的是( )
A.滤纸上c点附近会变红色
B.Cu电极质量减小,Pt电极质量增大
C.Z中溶液的pH先减小,后增大
D.溶液中的SO向Cu电极定向移动
9.在固态金属氧化物电解池中,高温共电解H2O CO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式,基本原理如图所示。下列说法不正确的是( )
A.X是电源负极
B.阴极的电极反应式是H2O+2e-===H2+O2-,CO2+2e-===CO+O2-
C.总反应可表示为H2O+CO2H2+CO+O2
D.阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1∶1
10.利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产中的应用。下列说法正确的是( )
A.氯碱工业中,X电极上的反应式是4OH--4e-===2H2O+O2↑
B.电解精炼铜时,Z溶液中的Cu2+浓度不变
C.在铁片上镀铜时,Y是纯铜
D.制取金属镁时,Z是熔融的氯化镁
11.[2022·北京师大附中期中]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,原理示意图如下。经过一段时间后,有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀随废水排出,从而使废水中铬含量低于排放标准。下列说法不正确的是 ( )
A.阴极区发生的电极反应包括:
2H++2e-===H2↑
B.还原Cr2O的主要方式是
Cr2O+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O
C.废水的pH过高或过低均会降低铬的去除率
D.电解工作时,Cr2O通过阴离子交换膜从阳极室进入阴极室专练4 物质的组成、性质、分类
1.[2022·广东卷]北京冬奥会成功举办、神舟十三号顺利往返、“天宫课堂”如期开讲及“华龙一号”核电海外投产等,均展示了我国科技发展的巨大成就。下列相关叙述正确的是( )
A.冬奥会“飞扬”火炬所用的燃料H2为氧化性气体
B.飞船返回舱表层材料中的玻璃纤维属于天然有机高分子
C.乙酸钠过饱和溶液析出晶体并放热的过程仅涉及化学变化
D.核电站反应堆所用铀棒中含有的U与U互为同位素
2.[2022·全国甲卷]化学与生活密切相关。下列叙述正确的是( )
A.漂白粉与盐酸可混合使用以提高消毒效果
B.温室气体是形成酸雨的主要物质
C.棉花、麻和蚕丝均为碳水化合物
D.干冰可用在舞台上制造“云雾”
3.[2021·浙江卷6月]下列物质属于纯净物的是( )
A.汽油 B.食醋
C.漂白粉 D.小苏打
4.[2021·天津卷]近年我国在科学技术领域取得了举世瞩目的成就。对下列成就所涉及的化学知识的判断错误的是( )
A.北斗三号卫星搭载了精密计时的铷原子钟,铷(Rb)是金属元素
B.奋斗者号潜水器载人舱外壳使用了钛合金,钛合金属于无机非金属材料
C.长征五号B遥二火箭把天和核心舱送入太空,火箭动力源于氧化还原反应
D.天问一号探测器着陆火星过程中使用了芳纶制作的降落伞,芳纶是高分子材料
5.[2021·湖南卷]下列说法正确的是( )
A.糖类、蛋白质均属于天然有机高分子化合物
B.FeO粉末在空气中受热,迅速被氧化成Fe3O4
C.SO2可漂白纸浆,不可用于杀菌、消毒
D.镀锌铁皮的镀层破损后,铁皮会加速腐蚀
6.下列叙述正确的有( )
A.CO2、NO2、P2O5均为酸性氧化物,CaO、Fe2O3、Na2O2均为碱性氧化物
B.Fe2O3不可与水反应得到Fe(OH)3,但能通过化合反应或复分解反应来制取Fe(OH)3
C.灼热的炭与CO2反应、Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应均可设计成原电池
D.电解、电泳、电离、电镀、电化学腐蚀过程均需要通电才能发生
7.关于一些重要的化学概念有下列说法,其中正确的是( )
①Fe(OH)3胶体和CuSO4溶液都是混合物 ②BaSO4是一种难溶于水的强电解质 ③冰醋酸、纯碱、小苏打分别属于酸、碱、盐 ④煤的干馏、煤的气化和液化都属于化学变化 ⑤置换反应都属于离子反应
A.①②⑤ B.①②④
C.②③④ D.③④⑤
8.分类法是一种行之有效、简单易行的科学方法。某同学用如下表所示的形式对所学知识进行分类,其中甲与乙、丙、丁是包含关系。其中正确的组合是( )
甲 乙、丙、丁
① 常见干燥剂 浓硫酸、石灰石、碱石灰
② 常见合金 不锈钢、青铜、生铁
③ 腐蚀品 浓硫酸、烧碱、硝酸
④ 碱性氧化物 过氧化钠、氧化镁、氧化铁
⑤ 弱电解质 醋酸、一水合氨、水
A.①② B.②③⑤
C.③④⑤ D.①④⑤
9.下列变化中,前者是物理变化,后者是化学变化,且都有明显颜色变化的是( )
A.打开盛装NO的集气瓶;冷却NO2气体
B.用冰水混合物冷却SO3气体;加热氯化铵晶体
C.木炭吸附NO2气体;将氯气通入品红溶液中
D.向酚酞溶液中加入Na2O2;向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液
10.下列各组物质依次满足如图所示转化关系的是(图中箭头表示一步转化)( )
a b c d
① Si SiO2 H2SiO3 Na2SiO3
② Al AlCl3 NaAlO2 Al(OH)3
③ Cu CuO Cu(OH)2 CuSO4
④ Na NaOH Na2CO3 NaHCO3
A.①② B.②③
C.③④ D.②④
11.[2022·T8联考(1)]下列生产、生活中常见事例与所涉及的主要化学知识不相符的是( )
选项 事例 化学知识
A 太阳光穿过树林,形成光柱 胶体的丁达尔效应
B 消毒柜产生臭氧对厨具消毒 臭氧具有强氧化性,可使蛋白质变性
C 明矾净水 明矾具有杀菌消毒作用
D 烘焙饼干时利用NH4HCO3作膨松剂 NH4HCO3受热易分解
12.[2022·河北石家庄期中]化学与生活息息相关,下列说法中错误的是( )
A.石灰石可用于防止树木冻伤,并防止害虫生卵
B.在野外被蚊虫叮咬时,可在伤口处涂抹肥皂水,以减轻痛痒
C.汽车远程照灯在前方扬尘上形成光亮的通路,说明混有扬尘的空气属于胶体
D.古老的西方炼金术是要“把贱金属转化成纯金”,他们不能达到目的的原因是违背了质量守恒定律
13.[2022·山东省实验中学第三次诊断]2021年6月,中国航天员搭乘“神舟十二号”进驻空间站,开启了中华民族“空间站时代”的新篇章。下列说法不正确的是( )
A.舱外航天服使用的镀铝胶布是一种复合材料
B.航天器使用的太阳能电池板的主要成分是二氧化硅
C.航天员“天地通话”耳机使用的双层蛋白皮革是有机物
D.航天员佩戴的质轻、耐冲击腕表使用的钛合金是金属材料
14.(1)物质的分类是学习化学的一种重要方法,科学合理的分类对于系统掌握知识、提高学习效率、解决问题都有着重要的意义。纯净物根据其组成和性质有如图分类形式,这种分类方法层次分明、简洁直观。
①图中所示所属的分类方法为________。
②现有碳、一氧化碳、二氧化碳、碳酸氢钠四种物质,采用下列分类标准,无法将其中两种物质归为一类的是________(填序号)。
A.具有还原性
B.属于氧化物
C.碳元素化合价相同
D.属于电解质
③实验室常根据物质分类的原则存放药品,某学校实验室中的四个药品柜已经存放了如下部分药品,实验室新购进一些晶体碘,应该将它存放在________(填序号)。
药品柜 甲柜 乙柜 丙柜 丁柜
药品 乙醇、乙酸 活性炭、红磷 锌粒、铜片 氯化钠、氯化钾
A.甲柜 B.乙柜
C.丙柜 D.丁柜
④“三酸(硫酸、盐酸、硝酸)”与“两碱(氢氧化钠、碳酸钠)”能发生反应。将一定量的稀硫酸逐滴加入氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液中,边滴加边搅拌,直至有少量气泡产生,此过程中发生的离子反应有________个。
(2)含铁元素的物质有很多,在生产、生活中应用广泛。取少量某油漆的原料Fe2O3(红棕色粉末),加入适量浓盐酸,反应后得到棕黄色溶液,取少量棕黄色溶液置于试管中,再滴入NaOH溶液,可观察到有沉淀生成,生成沉淀的离子方程式为________________________;另在小烧杯中加入20 mL蒸馏水,加热至沸腾后,向沸水中滴入3滴上述棕黄色溶液,继续加热至液体呈________色,停止加热,证明所得分散系是胶体的依据是________________________________________________________________________。专练19 氮及其化合物
1.[2021·福建卷]明代《徐光启手迹》记载了制备硝酸的方法,其主要流程(部分产物已省略)如下:
下列说法错误的是( )
A.FeSO4的分解产物X为FeO
B.本流程涉及复分解反应
C.HNO3的沸点比H2SO4的低
D.制备使用的铁锅易损坏
2.[2021·江苏卷]在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是( )
A.NO(g)HNO3(aq)
B.稀HNO3(aq)NO2(g)
C.NO(g)N2(g)
D.NO(aq)N2(g)
3.氮元素的化合价与其形成的物质类别的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.b与O2在一定条件下反应可以生成d
B.c既有氧化性,又有还原性
C.f的化学式一定为NO2
D.g与b可化合生成离子化合物
4.[2022·湖南益阳调研]下列有关实验装置的说法中正确的是( )
A.图甲装置可制取干燥纯净的NH3
B.图乙装置可测得Cu与浓硝酸反应产生气体的体积
C.图丙装置可以完成“喷泉”实验
D.图丁装置配制一定物质的量浓度的NaCl溶液
5.[2022·江西南昌新建一中月考]Cu与浓硝酸反应生成氮氧化物,隔绝空气条件下,这些氮氧化物恰好溶解在NaOH溶液中生成NaNO3和NaNO2的混合溶液,反应过程及有关数据如图所示:
下列有关判断正确的是( )
A.若Cu片质量为51.2 g,则生成0.2 mol NaNO3
B.常温下,Cu遇浓硝酸发生钝化,不可能发生上述反应
C.标准状况下收集的氮氧化物体积为20.16 L
D.Cu(NO3)2既是氧化产物,也是还原产物
6.[2022·福建师大附中期中]NH3是一种重要的化工原料,可以制备一系列物质(如图所示),下列说法正确的是 ( )
A.NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥
B.NH4Cl、HNO3和Na2CO3受热时都易分解
C.NH3和NO2在一定条件下可发生氧化还原反应
D.图中所涉及的O2都要用纯氧
7.一定量的浓硝酸与足量铜完全反应,得到硝酸铜溶液和NO2、NO的混合气体2.24 L(标准状况),这些气体与一定体积O2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入4 mol·L-1 NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,则消耗NaOH溶液的体积是50 mL,下列说法正确的是( )
A.参加反应的硝酸是0.4 mol
B.消耗氧气的体积为1.68 L
C.混合气体中含NO2 1.12 L
D.此反应过程中转移的电子为0.3 mol
8.[情境创新]厌氧氨化法(Anammox)是一种新型的氨氮去除技术,原理如图所示。下列说法正确的是( )
A.1 mol NH所含的电子总数与1 mol—OH所含的电子总数相同
B.1 mol联氨(N2H4)中含有5 mol共价键
C.过程Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均为还原反应
D.用该方法每处理1 mol NH,需要的NO为0.5 mol
9.[2022·河北衡水中学实验学校月考]氮是动植物生长不可缺少的元素,含氮化合物也是重要的化工原料。自然界中存在如图所示的氮元素的循环过程。下列说法不正确的是 ( )
A.过程①“雷电作用”中发生的反应是N2+O22NO
B.过程③“固氮作用”中,氮气被还原
C.过程⑤中涉及的反应可能有2NO+O2===2NO
D.过程⑥中涉及的反应可能有2NO+12H+===N2↑+6H2O
10.
中学实验中,通常利用如图所示的装置进行喷泉实验,来验证气体的“溶解性”,下列有关说法不正确的是 ( )
A.用滴管加入液体后,气体的“溶解”导致瓶内压强小于外界压强,从而形成喷泉
B.选用合适的溶液,CO2也能做喷泉实验
C.HCl、NH3和SO2均能用该装置做喷泉实验
D.用NO2和N2O4的混合气体做喷泉实验,烧瓶中将充满稀硝酸
11.对下列实验现象解释正确的是( )
选项 实验内容 实现现象 相关解释
A 等质量的Cu分别与等体积足量的浓硝酸和稀硝酸反应 浓硝酸反应后呈绿色,稀硝酸反应后呈蓝色 c(Cu2+)不同
B NH3与Cl2混合 生成白烟 NH3与Cl2发生反应生成NH4Cl
C 向某盐溶液中滴入NaOH稀溶液,并用湿润的红色石蕊试纸检验 未发现红色石蕊试纸变蓝 说明该盐中不含NH
D 加热硝酸铜固体,将带火星的木条伸入所得的气体中 生成红棕色气体,带火星的木条复燃 反应2Cu( NO3)22CuO+4NO2↑+O2↑有氧气生成,不能说明NO2有助燃性
12.[2022·浙江“七彩阳光”联考]利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,既能净化尾气,又能获得应用广泛的Ca(NO2)2,其部分工艺流程如图:
下列说法不正确的是 ( )
A.上述工艺的吸收过程中,尾气从吸收塔底部进入,石灰乳从吸收塔顶部喷淋,其目的是提高尾气中NO、NO2的吸收效率
B.滤渣的主要成分为Ca(NO2)2
C.为提高Ca(NO2)2的产率及纯度,n(NO)∶n(NO2)应控制为1∶1
D.生产中溶液需保持弱碱性专练57 结构与性质综合应用
1.[2022·全国乙卷]卤素单质及其化合物在科研和工农业生产中有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)氟原子激发态的电子排布式有 ,其中能量较高的是 。(填标号)
a.1s22s22p43s1 b.1s22s22p43d2
c.1s22s12p5 d.1s22s22p33p2
(2)①一氯乙烯(C2H3Cl)分子中,C的一个 杂化轨道与Cl的3px轨道形成C—Cl 键,并且Cl的3pz轨道与C的2pz轨道形成3中心4电子的大π键()。
②一氯乙烷(C2H5Cl)、一氯乙烯(C2H3Cl)、一氯乙炔(C2HCl)分子中,C—Cl键长的顺序是 ,理由:(ⅰ)C的杂化轨道中s成分越多,形成的C—Cl键越强;(ⅱ) 。
(3)卤化物CsICl2受热发生非氧化还原反应,生成无色晶体X和红棕色液体Y。X为 。解释X的熔点比Y高的原因_________________________________________ _______________________________________________________________________________。
(4)α AgI晶体中I-离子作体心立方堆积(如图所示),Ag+主要分布在由I-构成的四面体、八面体等空隙中。在电场作用下,Ag+不需要克服太大的阻力即可发生迁移。因此,α AgI晶体在电池中可作为 。
已知阿伏加德罗常数为NA,则α AgI晶体的摩尔体积Vm= m3·mol-1(列出算式)。
2.[2022·全国甲卷]2008年北京奥运会的“水立方”,在2022年冬奥会上华丽转身为“冰立方”,实现了奥运场馆的再利用,其美丽的透光气囊材料由乙烯(CH2===CH2)与四氟乙烯(CF2===CF2)的共聚物(ETFE)制成。回答下列问题:
(1)基态F原子的价电子排布图(轨道表示式)为 。
(2)图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能Ⅰ变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的变化图是 (填标号),判断的根据是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
第三电离能的变化图是 (填标号)。
(3)固态氟化氢中存在(HF)n形式,画出(HF)3的链状结构 。
(4)CF2===CF2和ETFE分子中C的杂化轨道类型分别为 和 ;聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯,从化学键的角度解释原因 。
(5)萤石(CaF2)是自然界中常见的含氟矿物,其晶胞结构如图所示,X代表的离子是 ;若该立方晶胞参数为a pm,正负离子的核间距最小为 pm。
3.北宋沈括《梦溪笔谈》中记载:“信州铅山县有苦泉,流以为涧。挹其水熬之,则成胆矾,烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜,久之亦化为铜。”回答下列问题:
(1)基态Cu原子的简化电子排布式为 ;量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道,基态Cu原子核外电子有 个空间运动状态。
(2)胆矾的化学式为CuSO4·5H2O,其中SO的空间结构为 。
(3)Cu2+能与乙二胺四乙酸根离子形成配离子,组成该阴离子的四种元素的电负性由大到小的顺序是 ,第一电离能最大的是 ;C、N原子的轨道杂化类型分别为 、 。
(4)
某种合金的晶胞结构如图所示,晶体中K原子的配位数为 ;已知金属原子半径r(Na)和r(K),计算晶体的空间利用率: (假设原子是刚性球体,用代数式表示)。
4.氧化锌在液晶显示器、薄膜晶体管、发光二极管等产品中均有应用,常用下列三种锌盐为原料经高温分解制备。
回答下列问题:
(1)Zn为30号元素,它在元素周期表中的位置是 。
(2)原料Ⅰ中阴离子空间结构为 ,其等电子体为 (写出1种即可)。
(3)原料Ⅱ、Ⅲ阴离子对应的酸沸点较高的是 (写结构简式),原因是 。
(4)关于以上几种锌盐说法正确的是 (填序号)。
A.化合物Ⅱ中电负性最大的元素是O
B.化合物Ⅱ中所有C原子的杂化形式均为sp3
C.化合物Ⅲ中只存在离子键和极性共价键
D.化合物Ⅰ阴离子中σ键和π键数目比为2∶1
(5)ZnO存在多种晶体结构,其中纤锌矿型和闪锌矿型是最常见的晶体结构,如图为这两种晶体的局部结构。
①图甲不是纤锌矿型ZnO的晶胞单元,原因是 。
②图乙闪锌矿型属于立方晶胞,原子1的坐标为(,,0),则原子2的坐标为 。
③图乙的闪锌矿型ZnO晶体中离O原子距离最近的Zn原子个数为 ,其晶胞参数为a nm,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶体密度为 g·cm-3(列出计算式)。
5.[2021·山东卷]非金属氟化物在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题:
(1)基态F原子核外电子的运动状态有 种。
(2)O、F、Cl电负性由大到小的顺序为 ;OF2分子的空间构型为 ;OF2的熔、沸点 (填“高于”或“低于”)Cl2O,原因是 。
(3)Xe是第五周期的稀有气体元素,与F形成的XeF2室温下易升华。XeF2中心原子的价层电子对数为 ,下列对XeF2中心原子杂化方式推断合理的是 (填标号)。
A.sp B.sp2
C.sp3 D.sp3d
(4)XeF2晶体属四方晶系,晶胞参数如图所示,晶胞棱边夹角均为90°,该晶胞中有 个XeF2分子。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子的分数坐标,如A点原子的分数坐标为(,,)。已知Xe—F键长为r pm,则B点原子的分数坐标为 ;晶胞中A、B间距离d= pm。专练62 营养物质及合成高分子
1.[2022·湖南卷]聚乳酸是一种新型的生物可降解高分子材料,其合成路线如下:
下列说法错误的是( )
A.m=n-1
B.聚乳酸分子中含有两种官能团
C.1 mol乳酸与足量的Na反应生成1 mol H2
D.两分子乳酸反应能够生成含六元环的分子
2.[2021·浙江卷1月]下列说法不正确的是 ( )
A.甘氨酸和丙氨酸混合,在一定条件下可生成4种二肽
B.乙酸、苯甲酸、乙二酸(草酸)均不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.纤维素与乙酸酐作用生成的醋酸纤维可用于生产电影胶片片基
D.工业上通常用植物油与氢气反应生产人造奶油
3.[2021·北京卷]可生物降解的高分子材料聚苯丙生(L)的结构片段如下图。
聚苯丙生(L)Xm—Yn—Xp—Yq(表示链延长)
已知:R1COOH+R2COOH
下列有关L的说法不正确的是( )
A.制备L的单体分子中都有两个羧基
B.制备L的反应是缩聚反应
C.L中的官能团是酯基和醚键
D.m、n、p和q的大小对L的降解速率有影响
4.[2021·湖北卷]聚醚砜是一种性能优异的高分子材料。它由对苯二酚和4,4′ 二氯二苯砜在碱性条件下反应,经酸化处理后得到。下列说法正确的是( )
A.聚醚砜易溶于水
B.聚醚砜可通过缩聚反应制备
C.对苯二酚的核磁共振氢谱有3组峰
D.对苯二酚不能与FeCl3溶液发生显色反应
5.[2022·河北武邑中学高三月考]下列说法正确的是( )
A.苯酚与苯甲醇互为同系物
B.利用豆浆解毒与酒精消毒均运用了蛋白质变性的性质
C.蔗糖与纤维素都是由C、H、O组成的高分子化合物
D.1 mol油脂在酸性条件下充分水解,可制得3 mol高级脂肪酸和1 mol甘油
6.[2022·湖北沙市中学高三能力测试]化学与生产、生活密切相关。下列叙述中正确的是( )
A.木糖醇[CH2OH(CHOH)3CH2OH]可作糖尿病人的甜味剂,属于糖类
B.2014年在西非国家爆发了埃博拉疫情,埃博拉病毒对化学药品敏感,乙醇、次氯酸钠溶液均可以将病毒氧化而达到消毒的目的
C.卤水点豆腐是Mg2+、Ca2+等使蛋白质变性的过程
D.维生素C具有还原性,食品中添加维生素C既作营养强化剂又作抗氧化剂
7.下列有关新型高分子材料应用的说法不正确的是( )
A.新型的聚乙烯醇是高吸水性高分子,具有与水生成易挥发物的特征,所以称为“尿不湿”
B.医用高分子材料用于制造人造器官,必须考虑其与人体的相容性和机械性能
C.高分子膜利用其选择性透过能力,可用于海水淡化、污染控制、物质制取与回收等
D.新材料研究正向智能化、高功能的方向发展
8.[2022·浙江嘉兴高三月考]下列说法不正确的是( )
A.检验淀粉是否水解完全的方法是:在水解液中先加入过量的氢氧化钠溶液,然后滴加碘水, 未变蓝,说明已水解完全
B.检验皂化反应是否完全的方法是:用玻璃棒蘸取反应液滴到盛有热水的烧杯中,振荡,观察是否有油滴浮在水面上
C.利用蛋白质盐析的性质,可进行分离提纯
D.氨基酸分子中含有氨基(—NH2)、羧基(—COOH),所以既能和酸反应又能和碱反应
9.下列关于蔗糖属于非还原性糖,而其水解产物具有还原性的实验方案的说法中正确的是( )
A.验证蔗糖属于非还原性糖的操作顺序:④③
B.验证蔗糖属于非还原性糖的操作顺序:④②⑤
C.验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序:①④⑤
D.验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序:①②④⑤
10.奥运吉祥物福娃外材为纯羊毛线,内充物为无毒的聚酯纤维下列说法正确的是( )
A.羊毛与聚酯纤维属于同类有机物
B.聚酯纤维和羊毛不能水解
C.合成聚酯纤维的反应属加聚反应
D.该聚酯纤维是由对苯二甲酸和乙二醇反应得到的
11.[2022·吉林省吉林市普通高中调研]下列说法正确的是( )
①蛋白质与RNA都是高分子化合物
②鸡蛋清溶液中加入饱和硫酸钠溶液,生成的沉淀物不能再溶解
③紫红色酸性高锰酸钾溶液中加入植物油,充分振荡后,溶液颜色会褪去
④粮食中富含淀粉,淀粉与纤维素组成相同,互为同分异构体
⑤疫苗未冷储而失效可能与蛋白质变性有关
⑥尼龙绳、橡皮筋和纯棉衬衣都属于合成纤维制品
A.①③⑤ B.③
C.②④⑥ D.③⑤
12.[2022·辽宁六校联考]化学与生产、生活、科技等方面密切相关,下列有关说法错误的是( )
A.修建“火神山”医院所用的高密度聚乙烯膜是一种无毒无味的高分子材料
B.“墨子号”卫星成功发射实现了光纤量子通信,生产光纤的原料为晶体二氧化硅
C.棉、麻、丝、毛等天然纤维完全燃烧都只生成CO2和H2O
D.核酸检测是确认病毒类型的有效手段,核酸是一类含磷的生物高分子化合物
13. 秸秆(含多糖类物质)的综合利用具有重要的意义。如图是以秸秆为原料合成聚酯类高分子化合物的路线:
回答下列问题:
(1)下列关于糖类的说法正确的是 。(填标号)
a.糖类都有甜味,具有CnH2mOm的通式
b.麦芽糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和果糖
c.用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全
d.淀粉和纤维素都属于多糖类天然高分子化合物
(2)B生成C的反应类型为 。
(3)D中的官能团名称为 ,D生成E的反应类型为 。
(4)F的化学名称是 ,由F生成G的化学方程式为________________________________________________________________________。
(5)具有一种官能团的二取代芳香化合物W是E的同分异构体,0.5 mol W与足量碳酸氢钠溶液反应生成44 g CO2,W共有 种(不含立体异构),其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为 。
(6)参照上述合成路线,以(反,反) 2,4 己二烯和C2H4为原料(无机试剂任选),设计制备对苯二甲酸的合成路线________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。专练10 氧化还原反应规律
1.[2021·浙江卷6月]关于反应K2H3IO6+9HI===2KI+4I2+6H2O,下列说法正确的是( )
A.K2H3IO6发生氧化反应
B.KI是还原产物
C.生成12.7 g I2时,转移0.1 mol电子
D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为7∶1
2.[2022·重庆模拟]I-具有还原性,含碘食盐中的碘元素以KIO3的形式存在,I-、I2、IO在一定条件下可以发生如图转化关系。下列说法错误的是( )
A.由图可知氧化性的强弱顺序为Cl2>IO>I2
B.用淀粉碘化钾试纸和白醋可检验食盐是否加碘
C.生成等量的碘,反应①和反应②转移电子数目之比为1∶5
D.反应③的离子方程式:
3Cl2+I-+3H2O===6Cl-+IO+6H+
3.[2022·重庆涪陵期中]已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+且Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列叙述中,不正确的是( )
A.Cl2通入FeI2溶液中,存在反应
Cl2+FeI2===FeCl2+I2
B.每1 mol Co2O3在酸性溶液中被还原生成Co2+时转移2 mol电子
C.FeCl3溶液能使淀粉 KI试纸变蓝
D.I2具有较强的氧化性,可以将Co2+氧化成Co2O3
4.[2022·湖北鄂东南期中联考]2020年11月7日是“中国稀土之父”徐光宪先生诞辰100周年纪念日。金属铈(Ce)是地壳中含量最高的稀土元素。关于铈的有关化合物及H2O2的转化关系如图所示,下列说法错误的是( )
A.CeO2是整个转化过程中的催化剂
B.过程①的离子方程式:
2CeO2+H2O2+6H+===2Ce3++O2+4H2O
C.该反应历程的总反应为2H2O2===O2+2H2O
D.过程②中氧化性:CeO2>H2O2
5.[2022·皖中名校联盟高三第一次联考]现有下列三个氧化还原反应:①2B-+Z2===B2+2Z-
②2A2++B2===2A3++2B-
③2XO+10Z-+16H+===2X2++5Z2+8H2O,
根据上述反应,判断下列结论中正确的是( )
A.要除去含有A2+、Z-和B-混合溶液中的A2+,而不氧化Z-和B-,应加入B2
B.氧化性强弱顺序为:XO>Z2>A3+>B2
C.X2+是XO的氧化产物,B2是B-的还原产物
D.在溶液中不可能发生反应:
XO+5A2++8H+===X2++5A3++4H2O
6.已知酸性:H2CO3>HClO>HCO,氧化性:HClO>Cl2>Br2>Fe3+>I2,下列有关离子反应或离子方程式的叙述中,正确的是( )
A.能使pH试纸显深红色的溶液中,Fe3+、Cl-、Ba2+、I-能大量共存
B.向溴水中加入足量氯化亚铁溶液能使溶液变成无色
C.向NaClO溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式:ClO-+CO2+H2O===HClO+HCO
D.向FeI2溶液中滴加少量氯水,反应的离子方程式为:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
7.[情境创新]国家生态环境部召开新闻发布会,指出2019年9月空气污染天数增加的重要原因是全国臭氧浓度同比上升。测定空气中O3含量的方法之一是:将含O3的空气通入足量的KI溶液,O3与KI反应生成两种单质,然后将所得溶液用Na2S2O3标准溶液滴定,计算得出空气中O3含量,滴定过程涉及的反应是2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI。下列判断不正确的是( )
A.上述方法中涉及2个氧化还原反应
B.KI与O3反应生成O2、I2两种氧化产物
C.加Na2S2O3标准溶液进行滴定时,可以淀粉为指示剂
D.滴定反应中转移0.5 mol电子,则吸收5.6 L(标准状况)O3
8.[情境创新]当今环境保护越来越受重视,某化工集团为减少环境污染,提高资源的利用率,将钛厂、氯碱厂、甲醇厂进行联合生产。其主要生产工艺如下:
下列叙述正确的是( )
A.该流程中的“电解”“氯化”“合成”均涉及氧化还原反应
B.“氯化”时每消耗12 g焦炭,则转移2 mol电子
C.“合成”反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1
D.上述流程中“Mg,Ar”可用“Mg,CO2”代替
9.已知2Fe3++2I-===I2+2Fe2+、2Fe2++Br2===2Br-+2Fe3+。现向含FeBr2、FeI2的溶液中通入一定量的氯气,再向反应后的溶液中滴加少量的KSCN溶液,结果溶液变为红色,则下列叙述中正确的是( )
①氧化性:Br2>Fe3+>I2 ②原溶液中Br-一定被氧化 ③通入氯气后,原溶液中的Fe2+一定被氧化 ④不能确定通入氯气后的溶液中是否还存在Fe2+ ⑤若取少量所得溶液,加入CCl4后静置,向上层溶液中加入足量的AgNO3溶液,只产生白色沉淀,说明原溶液中Fe2+、Br-均被完全氧化
A.①②③④ B.①③④⑤
C.②④⑤ D.①②③④⑤
10.[2022·河北存瑞中学高三质检]已知:还原性HSO>I-,氧化性IO>I2。在含3 mol NaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液。加入KIO3和析出I2的物质的量的关系曲线如下图所示。下列说法不正确的是( )
A.0~a间发生反应:
3HSO+IO===3SO+I-+3H+
B.a~b间共消耗NaHSO3的物质的量为1.8 mol
C.b~c间反应:I2仅是氧化产物
D.当溶液中I-与I2的物质的量之比为5∶3时,加入的KIO3为1.1 mol
11.[2022·辽宁朝阳期中]关于反应:KClO3+6HCl===KCl+3H2O+3Cl2↑,用同位素示踪法进行研究,反应前将KClO3标记为K37ClO3,HCl标记为H35Cl,下列说法正确的是( )
A.反应后,37Cl全部存在于氯化钾中
B.产物氯气的摩尔质量为72 g·mol-1
C.在氯气和氯化钾中都含有37Cl
D.产物氯气中37Cl与35Cl的原子个数比为1∶5
12.[2022·陕西西安中学期中]锑(Sb)在自然界一般以硫化物的形式存在。从硫化物中提取单质锑一般是先在高温下将硫化物转化为氧化物,再用碳还原。相关方程式如下:
①2Sb2S3+3O2+6FeSb4O6+6FeS
②Sb4O6+6C4Sb+6CO↑
关于反应①、反应②的说法正确的是( )
A.反应①、②中的氧化剂分别是Sb2S3、Sb4O6
B.反应①中每生成3 mol FeS时,共转移12 mol电子
C.反应②说明高温下Sb的还原性比C强
D.每生成4 mol Sb时,反应①与反应②中还原剂的物质的量之比为1∶1
13.硫的化合物在生产、生活中应用广泛。
一些食品添加剂、抗氧化剂中含有焦亚硫酸钠(Na2S2O5),大量的焦亚硫酸钠会损伤细胞,具有生物毒性。
(1)铬是环境中的一种主要污染物,可以用焦亚硫酸钠(Na2S2O5)处理含铬酸性废水(含有CrO),利用氧化还原反应,将六价铬还原为三价铬,S2O被氧化为SO,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为____________。
(2)已知:Na2S2O5溶于水会生成NaHSO3。检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。专练29 盖斯定律 反应热的比较和计算
1.[2021·浙江卷6月]相同温度和压强下,关于反应的ΔH,下列判断正确的是( )
A.ΔH1>0,ΔH2>0
B.ΔH3=ΔH1+ΔH2
C.ΔH1>ΔH2,ΔH3>ΔH2
D.ΔH2=ΔH3+ΔH4
2.[2021·浙江卷1月]在298.15 K、100 kPa条件下,N2(g)+3H2(g)===2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,N2(g)、H2(g)和NH3(g)的比热容分别为29.1 J·K-1· mol-1、28.9 J·K-1·mol-1和35.6 J·K-1· mol-1。一定压强下,1 mol反应中,反应物[N2(g)+3H2(g)]、生成物[2NH3(g)]的能量随温度T的变化示意图合理的是 ( )
3.[2021·浙江1月]已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表:
共价键 H—H H—O
键能/(kJ·mol-1) 436 463
热化学方程式 2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-482 kJ·mol-1
则2O(g)===O2(g)的ΔH为 ( )
A.428 kJ·mol-1 B.-428 kJ·mol-1
C.498 kJ·mol-1 D.-498 kJ·mol-1
4.[2022·湖南博雅中学月考]下列说法或表示法正确的是( )
A.氢气与氧气反应生成等量的水蒸气和液态水,前者放出热量多
B.需要加热的反应说明它是吸热反应
C.在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,若将含0.5 mol H2SO4 的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合,放出的热量大于57.3 kJ
D.1 mol S完全燃烧放热297.3 kJ,其热化学方程式:S+O2===SO2 ΔH=-297.3 kJ·mol-1
5.不管化学反应过程是一步完成还是分为数步完成,这个过程的热效应是相同的。
已知:H2O(g)===H2O(l) ΔH1=-Q1 kJ·mol-1 ①
C2H5OH(g)===C2H5OH(l) ΔH2=-Q2 kJ·mol-1 ②
C2H5OH(g)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g)ΔH=-Q3 kJ·mol-1 ③
若使23 g酒精液体完全燃烧,最后恢复到室温,则放出的热量为( )
A.(Q1+Q2+Q3)kJ
B.[0.5(Q1+Q2+Q3)] kJ
C.(0.5Q1-1.5Q2+0.5Q3) kJ
D.(1.5Q1-0.5Q2+0.5Q3) kJ
6.已知:①H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)
ΔH1=-57.3 kJ·mol-1, ②H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH2=-241.8 kJ·mol-1,下列有关说法正确的是( )
A.向含0.1 molNaOH的溶液中加入一定体积的0.1 mol·L-1乙二酸,反应中的能量变化如图所示
B.H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH=-114.6 kJ·mol-1
C.氢气的标准燃烧热为241.8 kJ·mol-1
D.若反应②中水为液态,则同样条件下的反应热:ΔH>ΔH2
7.[2022·江西南康中学月考]已知一定温度下:
①N2(g)+O2(g)===2NO(g)
ΔH1=+180 kJ·mol-1
②N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
ΔH2=-92.4 kJ·mol-1
③2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)
ΔH3=-483.6 kJ·mol-1
下列说法正确的是( )
A.反应②中的能量变化如上图所示,则
ΔH2=E1-E3
B.2 mol H2(g)完全燃烧生成液态水时放出的热量小于483.6 kJ
C.由反应②知在温度一定的条件下,在一恒容密闭容器中通入1 mol N2和3 mol H2,反应后放出的热量为Q1 kJ,若通入2 mol N2和6 mol H2反应后放出的热量为Q2 kJ,则184.8>Q2>2Q1
D.氨催化氧化反应为4NH3(g)+5O2(g)===4NO(g)+6H2O(g) ΔH=+906 kJ·mol-1
8.室温下,CuSO4(s)和 CuSO4·5H2O(s)溶于水及CuSO4·5H2O受热分解的能量变化如图所示,下列说法不正确的是( )
A.将CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低
B.将CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高
C.ΔH3>ΔH2
D.ΔH1=ΔH2+ΔH3
9.[2022·河南南阳期中]运载火箭“太空发射系统”所需燃料为高能火箭燃料肼(H2N—NH2)。该物质燃烧过程中的能量变化如图所示。
已知:
化学键 N—N O===O N≡N O—H N—H
键能/ (kJ·mol-1) 159 498 943 460 a
下列判断不正确的是( )
A.表中的a=389
B.图示中的ΔH3=+2 249 kJ·mol-1
C.H—O键比H—N键稳定
D.N2H4在氧气中燃烧的热化学方程式为
N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534 kJ·mol-1
10.[2022·黑龙江八校联考]相同条件下,下列各组热化学方程式(溶液中的反应均是在稀溶液之间进行的)中,ΔH1>ΔH2的是( )
A.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH1;
CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g) ΔH2
B.H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH1;
H+(aq)+NH3·H2O(aq)===NH(aq)+H2O(l) ΔH2
C.S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH1;
S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH2
D.CO2(g)===CO(g)+1/2O2(g) ΔH1;
2CO2(g)===2CO(g)+O2(g) ΔH2专练56 晶体结构与性质
1.[2021·辽宁卷]单质硫和氢气在低温高压下可形成一种新型超导材料,其晶胞如图。下列说法错误的是( )
A.S位于元素周期表p区
B.该物质的化学式为H3S
C.S位于H构成的八面体空隙中
D.该晶体属于分子晶体
2.[2021·湖北卷]某立方晶系的锑钾(Sb K)合金可作为钾离子电池的电极材料,图a为该合金的晶胞结构图,图b表示晶胞的一部分。下列说法正确的是( )
A.该晶胞的体积为a3×10-36 cm3
B.K和Sb原子数之比为3∶1
C.与Sb最邻近的K原子数为4
D.K和Sb之间的最短距离为a pm
3.[2022·高三专项测试]关于晶体的下列说法正确的是( )
A.化学键都具有饱和性和方向性
B.晶体中只要有阴离子,就一定有阳离子
C.氢键具有方向性和饱和性,也属于一种化学键
D.金属键由于无法描述其键长、键角,故不属于化学键
4.下列关于晶体的说法中,不正确的是( )
①晶体中原子呈周期性有序排列,有自范性;而非晶体中原子排列相对无序,无自范性
②含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体
③共价键可决定分子晶体的熔、沸点
④MgO的晶格能远比NaCl大,这是因为前者离子所带的电荷数多,离子半径小
⑤晶胞是晶体结构的基本单元,晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排列
⑥晶体尽可能采取紧密堆积方式,以使其变得比较稳定
⑦干冰晶体中,一个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻;CsCl和NaCl晶体中阴、阳离子的配位数都为6。
A.①②③ B.②③④
C.④⑤⑥ D.②③⑦
5.下列有关离子晶体的数据大小比较不正确的是( )
A.熔点:NaF>MgF2>AlF3
B.晶格能:NaF>NaCl>NaBr
C.阴离子的配位数:CsCl>NaCl>CaF2
D.硬度:MgO>CaO>BaO
6.据某科学杂志报道,国外有一研究发现了一种新的球形分子,它的分子式为C60Si60,其分子结构好似中国传统工艺品“镂雕”,经测定其中包含C60,也有Si60结构。下列叙述正确的是 ( )
A.该物质有很高的熔点、很大的硬度
B.该物质形成的晶体属于分子晶体
C.该物质的相对分子质量为1 200
D.该物质分子中Si60被包裹在C60里面
7.[2022·郑州模拟]下列有关说法不正确的是( )
A.水合铜离子的模型如图1所示,1个水合铜离子中有4个配位键
B.CaF2晶体的晶胞如图2所示,每个CaF2晶胞平均占有4个Ca2+
C.H原子的电子云图如图3所示,H原子核外大多数电子在原子核附近运动
D.金属Cu中Cu原子堆积模型如图4,为最密堆积,每个Cu原子的配位数均为12
8.有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示,有关说法正确的是( )
A.①为简单立方堆积,②为六方最密堆积,③为体心立方堆积,④为面心立方最密堆积
B.每个晶胞含有的原子数分别为①1个、②2个、③2个、④4个
C.晶胞中原子的配位数分别为①6、②8、③8、④12
D.空间利用率的大小关系为①<②<③<④
9.[2021·浙江卷1月]铝硅酸盐型分子筛中有许多笼状空穴和通道(如图),其骨架的基本结构单元是硅氧四面体和铝氧四面体,化学组成可表示为Ma[(AlO2)x·(SiO2)y·zH2O(M代表金属离子)。下列推测不正确的是 ( )
A.常采用水玻璃、偏铝酸钠在强酸溶液中反应后结晶制得分子筛
B.若a=,则M为二价阳离子
C.调节(硅铝比)的值,可以改变分子筛骨架的热稳定性
D.分子筛中的笼状空穴和通道,可用于筛分分子
10.下列关于晶体说法正确的组合是( )
①分子晶体中都存在共价键
②在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子
③金刚石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S晶体的熔点依次降低
④离子晶体中只有离子键,没有共价键,分子晶体中肯定没有离子键
⑤CaTiO3晶体中(晶胞结构如图所示)每个Ti4+和12个O2-紧邻
⑥SiO2晶体中每个硅原子与2个氧原子以共价键相结合
⑦晶体中分子间作用力越大,分子越稳定
⑧氯化钠熔化时离子键被破坏
A.①②③⑥ B.①②④
C.③⑤⑦ D.③⑤⑧
11.已知某离子晶体晶胞如右图所示,其摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为NA,晶体的密度为d g/cm3。下列说法中正确的是 ( )
A.晶体晶胞中阴、阳离子的个数都为1
B.该晶体中两个距离最近的同种离子的核间距为cm
C.其中阴、阳离子的配位数都是4
D.该晶胞可能是NaCl的晶胞
12.[2022·辽宁大连期中]下列有关晶体的叙述中,错误的是( )
A.干冰晶体中,每个CO2周围紧邻12个CO2
B.氯化钠晶体中,每个Na+周围紧邻且距离相等的Na+共有6个
C.氯化铯晶体中,每个Cs+周围紧邻8个Cl-
D.金刚石为三维骨架结构,由共价键形成的碳原子环中,最小的环上有6个碳原子
13.[2022·T8联考]氮化钼作为锂离子电池负极材料具有很好的发展前景。它属于填隙式氮化物,N原子部分填充在Mo原子立方晶格的八面体空隙中,晶胞结构如图所示,其中氮化钼晶胞参数为a nm,下列说法正确的是( )
A.相邻两个最近的N原子的距离为a nm
B.氮化钼的化学式为MoN2
C.每个钼原子周围与其距离最近的钼原子有12个
D.晶体的密度ρ= g·cm-3专练42 滴定曲线的综合应用
1.[2022·浙江卷1月]某同学在两个相同的特制容器中分别加入20 mL 0.4 mol·L-1 Na2CO3溶液和40 mL 0.2 mol·L-1NaHCO3溶液,再分别用0.4 mol·L-1盐酸滴定,利用pH计和压力传感器检测,得到如下曲线:
下列说法正确的是( )
A.图中甲、丁线表示向NaHCO3溶液中滴加盐酸,乙、丙线表示向Na2CO3溶液中滴加盐酸
B.当滴加盐酸的体积为V1 mL时(a点、b点),所发生的反应用离子方程式表示为:
HCO+H+===CO2↑+H2O
C.根据pH V(HCl)图,滴定分析时,c点可用酚酞、d点可用甲基橙作指示剂指示滴定终点
D.Na2CO3和NaHCO3溶液中均满足:c(H2CO3)-c(CO)=c(OH-)-c(H+)
2.[2021·辽宁卷]用0.100 0 mol·L-1盐酸滴定20.00 mL Na2A溶液,溶液中H2A、HA-、A2-的分布分数δ随pH变化曲线及滴定曲线如图。下列说法正确的是( )
[如A2-分布分数:δ(A2-)=]
A.H2A的Ka1为10-10.25
B.c点:c(HA-)>c(A2-)>c(H2A)
C.第一次突变,可选酚酞作指示剂
D.c(Na2A)=0.200 0 mol·L-1
3.
[2021·湖南卷]常温下,用0.100 0 mol·L-1的盐酸分别滴定20.00 mL浓度均为0.100 0 mol·L-1的三种一元弱酸的钠盐(NaX、NaY、NaZ)溶液,滴定曲线如图所示。下列判断错误的是( )
A.该NaX溶液中:c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)
B.三种一元弱酸的电离常数:Ka(HX)>Ka(HY)>Ka(HZ)
C.当pH=7时,三种溶液中:c(X-)=c(Y-)=c(Z-)
D.分别滴加20.00 mL盐酸后,再将三种溶液混合:
c(X-)+c(Y-)+c(Z-)=c(H+)-c(OH-)
4.[2020·浙江1月]室温下,向20.00 mL 0.100 0 mol·L-1盐酸中滴加0.100 0 mol·L-1NaOH溶液,溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图。已知lg 5=0.7。下列说法不正确的是( )
A.NaOH与盐酸恰好完全反应时,pH=7
B.选择变色范围在pH突变范围内的指示剂,可减小实验误差
C.选择甲基红指示反应终点,误差比甲基橙的大
D.V(NaOH)=30.00 mL时,pH=12.3
5.[2020·全国卷Ⅰ]以酚酞为指示剂,用0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00 mL未知浓度的二元酸H2A溶液。溶液中,pH、分布系数δ随滴加NaOH溶液体积VNaOH的变化关系如下图所示。
下列叙述正确的是( )
A.曲线①代表δ(H2A),曲线②代表δ(HA-)
B.H2A溶液的浓度为0.200 0 mol·L-1
C.HA-的电离常数Ka=1.0×10-2
D.滴定终点时,溶液中c(Na+)<2c(A2-)+c(HA-)
6.[2022·福建莆田二十四中高三调研]室温下,用相同物质的量浓度的HCl 溶液,分别滴定物质的量浓度均为 0.1 mol·L-1的三种碱溶液,滴定曲线如图所示。下列判断正确的是( )
A.滴定前,三种碱溶液中水电离出的c(H+)大小关系: DOH>BOH>AOH
B.pH=7 时,c(A+)=c(B+)=c(D+)
C.滴定至 P 点时,溶液中:
c(Cl-)>c(B+)>c(BOH)>c(OH-)>c(H+)
D.当中和百分数达100%时,将三种溶液混合后:
c(AOH)+c(BOH)+c(DOH)=c(H+)-c(OH-)
7.[2022·成都七中阶段性检测]常温下,向某浓度的H2C2O4溶液中逐滴加入已知浓度的NaOH溶液,若定义pC是溶液中溶质物质的量浓度的负对数,则所得溶液中pC(H2C2O4)、pC(HC2O)、pC(C2O)与溶液的 pH 关系如图所示。则下列说法正确的是( )
A.pH=4时,c(HC2O)<c(C2O)
B.pH从3增大到5.3的过程中,水的电离程度增大
C.常温下,Ka1=10-0.7
D.常温下, 随pH的升高先增大后减小
8.[角度创新]常温下,用0.10 mol·L-1NaOH溶液分别滴定20.00 mL浓度均为0.10 mol·L-1的CH3COOH溶液和HCN溶液,所得滴定曲线如图
[Ka(CH3COOH)>Ka(HCN)]。下列说法正确的是( )
A.点①和点②所示溶液中:
c(CH3COO-)
c(Na+)=c(CH3COO-)=c(OH-)=c(H+)
C.点①和点②所示溶液中:c(CH3COO-)-c(CN-)=c(HCN)-c(CH3COOH)
D.点③和点④所示溶液中都有:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)
9.[2022·皖中名校联盟高三第一次联考]室温下,将 0.10 mol·L-1 盐酸滴入20.00 mL 0.10 mol·L-1氨水中,溶液中pH和pOH 随加入盐酸体积变化曲线如图所示。
已知:pOH=-lgc(OH-),下列说法正确的是( )
A.M点所示溶液中可能存在
c(Cl-)>c(NH)
B.N点所示溶液中可能存在
c(NH)+c(NH3·H2O)=c(Cl-)
C.Q点盐酸与氨水恰好中和
D.M点到Q点所示溶液中水的电离程度先变大后减小专练17 氯、溴、碘及其化合物
1.[2022·广东卷]实验室用MnO2和浓盐酸反应生成Cl2后,按照净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)不能达到实验目的的是( )
2.[2021·福建卷]实验室配制碘水时,通常将I2溶于KI溶液:I2(aq)+I-(aq) I(aq)。关于该溶液,下列说法正确的是( )
A.KI的电子式为K∶∶
B.滴入淀粉溶液,不变蓝
C.加水稀释,平衡逆向移动
D.加少量AgNO3固体,平衡正向移动
3.[2021·辽宁卷]下列说法正确的是( )
A.22.4 L Cl2(标准状况)与水充分反应转移1 mol电子
B.H2SO4和CuCl2均可通过化合反应得到
C.将蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒相互靠近,有白烟产生
D.SO2与KClO溶液反应:
SO2+2ClO-+H2O===2HClO+SO
4.[2022·T8联考]下列物质的制备与工业生产实际相符合的是( )
A.制漂白粉:NaCl(aq)Cl2(g)漂白粉(s)
B.制纯碱:饱和NaCl(aq)NaHCO3(s)Na2CO3(s)
C.海水提镁:海水Mg(OH)2MgOMg
D.海带提碘:海带含I-滤液I2(aq)I2
5.[2022·北京朝阳期中]在25 ℃时,向水中通入Cl2,得到新制氯水,如图所示。对现象分析不正确的是( )
A.新制氯水呈黄绿色,是因为溶解了Cl2
B.新制氯水呈黄绿色,证明Cl2能与H2O反应
C.取出新制氯水,光照一段时间,溶液中c(H+)增大,漂白性减弱,原因是:Cl2+H2O HCl+HClO,2HClO2HCl+O2↑
D.取出新制氯水,加入饱和NaCl溶液,Cl2的溶解度减小,说明可用饱和食盐水除去Cl2中混有的HCl
6.[2022·福建泉州毕业班质检]实验室利用下图装置模拟盐酸的生产。下列说法错误的是( )
A.装置甲的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
B.装置丙中的产物只有CH3Cl和HCl
C.装置戊中分离出盐酸的最佳方法是分液
D.该实验方法缺少多余氯气的处理装置
7.下列有关实验装置进行的相应实验,不能达到实验目的的是( )
A.用装置甲制取氯气
B.用装置乙除去氯气中的少量氯化氢和水蒸气
C.用装置丙可证明Cl2的氧化性强于S
D.用装置丁可以完成“喷泉”实验
8.把浓盐酸分别滴入点滴板上的各种溶液中,现象如下:
实验 现象
①中溶液变蓝
②中溶液产生白色胶状沉淀
③中生成沉淀
④中产生黄绿色气体
下列分析不正确的是( )
A.①中溶液变蓝,体现了浓盐酸的氧化性
B.②中产生白色胶状沉淀:2H++SiO===H2SiO3↓
C.③中产生沉淀的原因可用平衡移动原理解释
D.④中产生黄绿色气体:
ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O
9.[2022·龙岩联考] 中学常见的某反应化学方程式为X+Y―→M+N+H2O(未配平,反应条件已略去),下列叙述错误的是( )
A.若X、Y的物质的量之比为1∶4,且N是黄绿色气体,则该反应的离子方程式为
MnO2+4H++2Cl-===Mn2++Cl2↑+2H2O
B.当N为氯碱工业的主要原料,M是造成温室效应的主要气体,则上述反应的离子方程式一定为:CO+2H+===CO2↑+H2O
C.若X是铁,Y是稀硝酸(过量),则X 与Y 反应的离子方程式为
Fe+4H++NO===Fe3++NO↑+2H2O
D.若M、N为气体,且都能使澄清石灰水变浑浊,则将此混合气体通入溴水中,橙色褪色,橙色褪色过程的离子方程式为SO2+Br2+2H2O===4H++SO+2Br-
10.下列实验操作,现象和结论均正确的是( )
选项 实验操作 现象 结论
A 用双氧水滴定KI 淀粉溶液 溶液变蓝 达到滴定终点
B 向食用碘盐中加入食醋和KI溶液,再加入CCl4振荡,静置 下层呈紫红色 该食用碘盐中含有KIO3
C 用湿润的淀粉碘化钾试纸鉴别NO2、溴蒸气 试纸变蓝 该气体为溴蒸气
D 最后试管有浅黄色沉淀 有机物中含有溴原子
11.[2022·安徽合肥阶段考]消毒剂在生产生活中有极其重要的作用,开发广谱、高效、低毒的杀菌剂和消毒剂是今后发展的趋势,下列叙述错误的是( )
A.等物质的量的四种消毒剂Cl2、ClO2(还原产物均为Cl-)、H2O2、O3(1 mol O3转化为1 mol O2和1 mol H2O)消毒效率最高的是O3
B.H2O2作氧化剂时产物没有污染性,故H2O2有“绿色氧化剂”的美称
C.漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)在酸性条件下转化为亚氯酸,易发生反应:HClO2―→ClO2↑+H++Cl-+H2O(未配平)。在该反应中,当有1 mol ClO2生成时,转移的电子数约为6.02×1023
D.“84”消毒液和洁厕剂不能混用,原因是ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O
12.[2022·四川绵阳月考]漂白粉和漂粉精是常用的消毒清洁用品,有效成分均为Ca(ClO)2,相应的生产流程如下。
下列说法不正确的是( )
A.①中阳极的电极反应式为2Cl--2e-===Cl2↑
B.②中反应的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2===Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
C.上述过程涉及氧化还原反应、化合反应、复分解反应
D.制备漂粉精过程中,Cl2转化为Ca(ClO)2时,Cl原子的利用率为100%
13.[2021·广东卷(节选)]含氯物质在生产生活中有重要作用。1774年,舍勒在研究软锰矿(主要成分是MnO2)的过程中,将它与浓盐酸混合加热,产生了一种黄绿色气体。1810年,戴维确认这是一种新元素组成的单质,并命名为chlorine(中文命名“氯气”)。
(1)实验室沿用舍勒的方法制取Cl2的化学方程式为________________________________________________________________________。
(2)实验室制取干燥Cl2时,净化与收集Cl2所需装置的接口连接顺序为________________________________________________________________________。
(3)某氯水久置后不能使品红溶液褪色,可推测氯水中________已分解。检验此久置氯水中Cl-存在的操作及现象是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。专练20 环境保护与绿色化学
1.[2022·广东卷]劳动开创未来。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是( )
选项 劳动项目 化学知识
A 面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包 Na2CO3可与酸反应
B 环保工程师用熟石灰处理酸性废水 熟石灰具有碱性
C 工人将模具干燥后再注入熔融钢水 铁与H2O高温下会反应
D 技术人员开发高端耐腐蚀镀铝钢板 铝能形成致密氧化膜
2.[2021·海南卷]2020年9月22日,中国向全世界宣布,努力争取2060年前实现碳中和。下列措施不利于大气中CO2减少的是( )
A.用氨水捕集废气中的CO2,将其转化为氮肥
B.大力推广使用风能、水能、氢能等清洁能源
C.大力推广使用干冰实现人工增雨,缓解旱情
D.通过植树造林,利用光合作用吸收大气中的CO2
3.[2021·全国甲卷]化学与人体健康及环境保护息息相关。下列叙述正确的是( )
A.食品加工时不可添加任何防腐剂
B.掩埋废旧电池不会造成环境污染
C.天然气不完全燃烧会产生有毒气体
D.使用含磷洗涤剂不会造成水体污染
4.[2021·全国乙卷]我国提出争取在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和,这对于改善环境、 实现绿色发展至关重要。“碳中和”是指CO2的排放总量和减少总量相当。下列措施中能促进碳中和最直接有效的是( )
A.将重质油裂解为轻质油作为燃料
B.大规模开采可燃冰作为新能源
C.通过清洁煤技术减少煤燃烧污染
D.研发催化剂将CO2还原为甲醇
5.[2021·河北卷]硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大,但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注。下列说法正确的是( )
A.NO2和SO2均为红棕色且有刺激性气味的气体,是酸雨的主要成因
B.汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO2和PM2.5
C.植物直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料,实现氮的固定
D.工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除
6.“煤制油”的关键技术是煤的气化,而目前煤的气化主要是煤中的碳和水蒸气的反应:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),该反应是吸热反应,反应所需能量是由间歇进行的碳的燃烧(氧气用空气代替)来提供的:C+O2CO2。下面关于该过程的说法不正确的是( )
A.煤的气化可以减少煤直接燃烧对环境造成的粉尘污染
B.第一个反应需要吸热,所以煤的气化从能量角度来看,得不偿失
C.煤气化后作为燃料,燃烧充分,热利用率高
D.上述两个反应,反应后的混合气体中除去CO、CO2后主要就是合成氨的两种原料气体
7.[2021·山东德州检测]化学与生活、环境、科技等密切相关。下列说法不正确的是( )
A.“煤改气”“煤改电”等清洁能源工程有利于减少雾霾天气
B.二氧化碳、氮氧化物和二氧化硫的超量排放是形成酸雨的主要原因
C.用石墨烯弹性气凝胶制成的“碳海绵”可用作海上原油泄漏的吸油材料
D.葡萄酒含维生素C等多种维生素,通常添加微量SO2防止营养成分被氧化
8.“绿色化学”实验已走进课堂,下列做法符合“绿色化学”的是( )
①实验室中收集氨气采用图甲所示装置 ②实验室中做氯气与钠反应实验时采用图乙所示装置 ③实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸反应生成铵盐的实验 ④实验室中采用图丙所示装置进行铜与稀硝酸的反应
A.②③④ B.①②③
C.①②④ D.①③④
9.“绿色化学”是当今社会人们提出的一个新概念。在“绿色化学”工艺中,理想状态是反应物中的原子全部转化为期望的产物,即原子利用率为100%。下列反应最符合绿色化学原子经济性要求的是( )
A.由乙烯制备聚乙烯
B.甲烷与氯气反应制备一氯甲烷
C.以铜和浓硝酸为原料制备硝酸铜
D.用SiO2制备高纯硅
10.研究表明,氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如下图所示)。下列叙述错误的是( )
A.雾和霾的分散剂相同
B.雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵
C.NH3是形成无机颗粒物的催化剂
D.雾霾的形成与过度施用氮肥有关
11.我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。该历程示意图如下。
下列说法不正确的是( )
A.生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%
B.CH4→CH3COOH过程中,有C—H键发生断裂
C.①→②放出能量并形成了C—C键
D.该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率
12.控制“酸雨”是防治大气污染的重要问题之一。煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx,形成酸雨、污染大气,采用Ca(ClO)2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝,回答下列问题:
(1)Ca(ClO)2中氯元素的化合价为 。
(2)工业上制备Ca(ClO)2的化学方程式 。
(3)实验室在鼓泡反应器中通入含有SO2的烟气,反应温度为323 K,Ca(ClO)2溶液浓度为5×10-3 mol·L-1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表:
离子 SO Cl-
c/(mol·L-1) 5×10-3 1×10-2
写出Ca(ClO)2溶液在脱硫过程中主要反应的化学方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)目前可用电化学方法处理由二氧化硫引起的酸雨。常见的一种方法是惰性电极电解氢溴酸,其阳极的电极反应为: 。阴极的电极反应为: 。总反应的化学方程式为: 。
(5)将其阳极产物用水溶解配成溶液去淋洗含二氧化硫的废气。上述吸收废气发生反应的化学方程式为 若反应中转移电子1 mol,则可吸收二氧化硫气体体积在标准状况下为 L,这种方法是否符合绿色化学、原子经济的原则 (答“是”或“否”),请说明理由_______________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。专练34 金属的腐蚀与防护
1.[2022·广东卷]为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果,将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的3% NaCl溶液中。一段时间后,取溶液分别实验,能说明铁片没有被腐蚀的是( )
A.加入AgNO3溶液产生沉淀
B.加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现
C.加入KSCN溶液无红色出现
D.加入K3[Fe(CN)6]溶液无蓝色沉淀生成
2.[2020·江苏卷]将金属M连接在钢铁设施表面,可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在如图所示的情境中,下列有关说法正确的是( )
A.阴极的电极反应式为Fe-2e-===Fe2+
B.金属M的活动性比Fe的活动性弱
C.钢铁设施表面因积累大量电子而被保护
D.钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快
3.[2022·河北石家庄月考]点蚀又称为孔蚀,是一种集中于金属表面很小的范围并深入到金属内部的腐蚀形态。某铁合金钝化膜破损后的孔蚀如图,下列说法正确的是 ( )
A.为防止孔蚀发生可以将外接电源正极与金属相连
B.孔蚀外每吸收2.24 L O2,可氧化0.2 mol Fe
C.由于孔蚀中Fe3+水解导致电解质酸性增强
D.孔隙中可以发生析氢腐蚀
4.[2022·宁夏育才中学考试]港珠澳大桥的设计使用寿命高达120年,主要的防腐方法有:①钢梁上安装铝片;②使用高性能富锌(富含锌粉)底漆;③使用高附着性防腐涂料;④预留钢铁腐蚀量。下列分析不合理的是( )
A.防腐涂料可以防水、隔离O2,降低吸氧腐蚀速率
B.防腐过程中铝和锌均作为负极,失去电子
C.钢铁在海水中发生吸氧腐蚀时正极反应为O2+4e-===2O2-
D.方法①②③只能减缓钢铁腐蚀,未能完全消除
5.下列与金属腐蚀有关的说法,正确的是( )
A.图1中,铁钉易被腐蚀
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
6.[2022·福建永安三中月考]铜板上铁铆钉长期暴露在潮湿的空气中,形成一层酸性水膜后铁铆钉会被腐蚀,示意图如下。下列说法不正确的是( )
A.腐蚀过程中铜极上始终只发生:
2H++2e-===H2↑
B.若水膜中溶有食盐将加快铁铆钉的腐蚀
C.若在金属表面涂一层油脂能防止铁铆钉被腐蚀
D.若将该铜板与直流负极相连,则铁铜均难被腐蚀
7.[2022·贵州贵阳摸底]在一块表面无锈的铁片上滴食盐水,放置一段时间后看到铁片上有铁锈出现。铁片腐蚀过程中发生反应的总化学方程式:2Fe+2H2O+O2===2Fe(OH)2,Fe(OH)2进一步被氧气氧化为Fe(OH)3,再在一定条件下脱水生成铁锈,其原理如图所示。
下列说法正确的是( )
A.铁片发生还原反应而被腐蚀
B.铁片腐蚀生成的铁锈可以保护内层的铁不被腐蚀
C.铁片腐蚀过程中负极发生的电极反应:2H2O+O2+4e-===4OH-
D.铁片里的铁和碳与食盐水形成了无数微小原电池,发生了电化学腐蚀
8.[2022·吉林实验中学摸底]下列有关下图所示的说法正确的是( )
A.图甲中开关置于N处时铜锌合金腐蚀的速率增大
B.图乙中接通开关时,锌腐蚀的速率增大,锌上放出气体的速率增大
C.图丙中接通K2时铁棒不被腐蚀,属于牺牲阳极保护法
D.图丙中接通K1时,石墨棒周围溶液的pH增大
9.[2022·辽宁五校联考]高压直流电线路的瓷绝缘子经日晒雨淋容易出现铁帽腐蚀现象,在铁帽上加锌环能有效防止铁帽腐蚀,防护原理如图所示。下列说法错误的是( )
A.通电时,锌环是阳极,发生氧化反应
B.通电时,阴极上的电极反应为2H2O+2e-===H2↑+2OH-
C.断电时,锌环上的电极反应为Zn2++2e-===Zn
D.断电时,仍能防止铁帽被腐蚀
10.[角度创新]在潮湿的深层土壤中钢管主要发生厌氧腐蚀,有关厌氧腐蚀的机理有多种,其中一种理论认为厌氧细菌可促使SO与H或H2反应生成S2-,加速钢管的腐蚀,其反应原理如图所示:
下列说法正确的是( )
A.正极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-
B.钢管腐蚀的产物中含有FeS、Fe(OH)2等
C.SO与H2反应可表示为4H2+SO-8e-S2-+4H2O
D.向钢中加入Cu制成合金可减缓钢管的腐蚀
11.支撑海港码头基础的钢管桩,常用外加电流的阴极保护法进行防腐,工作原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是( )
A.通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零
B.通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩
C.高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流
D.通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整专练35 化学反应速率及影响因素
1.[2022·广东卷]在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X―→2Y的影响,各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图,则( )
A.无催化剂时,反应不能进行
B.与催化剂Ⅰ相比,Ⅱ使反应活化能更低
C.a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化
D.使用催化剂Ⅰ时,0~2 min内,v(X)=1.0 mol·L-1·min-1
2.[2021·浙江1月]取50 mL过氧化氢水溶液,在少量I-存在下分解:2H2O2===2H2O+O2↑。在一定温度下,测得O2的放出量,转换成H2O2浓度(c)如下表:
t/min 0 20 40 60 80
c/(mol·L-1) 0.80 0.40 0.20 0.10 0.050
下列说法不正确的是 ( )
A.反应20 min时,测得O2体积为224 mL(标准状况)
B.20~40 min,消耗H2O2的平均速率为0.010 mol·L-1·min-1
C.第30 min时的瞬时速率小于第50 min时的瞬时速率
D.H2O2分解酶或Fe2O3代替I-也可以催化H2O2分解
3.[2021·浙江卷6月]一定温度下,在N2O5的四氯化碳溶液(100 mL)中发生分解反应:2N2O5 4NO2+O2。在不同时刻测量放出的O2体积,换算成N2O5浓度如下表:
t/s 0 600 1 200 1 710 2 220 2 820 x
c(N2O5)/(mol·L-1) 1.40 0.96 0.66 0.48 0.35 0.24 0.12
下列说法正确的是( )
A.600~1 200 s,生成NO2的平均速率为5.0×10-4mol·L-1·s-1
B.反应2 220 s时,放出的O2体积为11.8 L(标准状况)
C.反应达到平衡时,v正(N2O5)=2v逆(NO2)
D.推测上表中的x为3 930
4.[2021·河北卷]室温下,某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等,同时发生以下两个反应:①M+N===X+Y;②M+N===X+Z。反应①的速率可表示为v1=k1c2(M),反应②的速率可表示为v2=k2c2(M)(k1、k2为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图。下列说法错误的是( )
A.0~30 min时间段内,Y的平均反应速率为6.67×10-3 mol·L-1·min-1
B.反应开始后,体系中Y和Z的浓度之比保持不变
C.如果反应能进行到底,反应结束时62.5%的M转化为Z
D.反应①的活化能比反应②的活化能大
5.[2021·辽宁卷]某温度下,降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合,反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期,下列说法错误的是( )
A.其他条件相同时,催化剂浓度越大,反应速率越大
B.其他条件相同时,降冰片烯浓度越大,反应速率越大
C.条件①,反应速率为0.012 mol·L-1·min-1
D.条件②,降冰片烯起始浓度为3.0 mol·L-1时,半衰期为62.5 min
6.如图所示为800 ℃时A、B、C三种气体在密闭容器中反应时浓度的变化,只从图上分析不能得出的结论是( )
A.发生的反应可表示为:2A(g) 2B(g)+C(g)
B.前2 min A的分解速率为0.1 mol·L-1·min-1
C.开始时,正逆反应同时开始
D.2 min时,A、B、C的浓度之比为2∶3∶1
7.可逆反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)的v t图像如图甲所示,若其他条件都不变,只是在反应前加入合适的催化剂,则其v t图像如图乙所示。①a1=a2;②a1<a2;③b1=b2;④b1<b2;⑤t1>t2;⑥t1=t2;⑦两图中阴影部分面积相等;⑧图乙中阴影部分面积更大。以上所述正确的为( )
A.②④⑤⑦ B.②④⑤⑧
C.②③⑤⑦ D.②③⑥⑧
8.其他条件相同时,不同pH条件下,用浓度传感器测得反应2A+B===3C+D中产物D的浓度随时间变化的关系如图。则下列有关说法正确的是( )
A.pH=8.8时,升高温度,反应速率不变
B.保持外界条件不变,反应一段时间后,pH越小,D的浓度越大
C.为了实验取样,可以采用调节pH的方法迅速停止反应
D.减小外界压强,反应速率一定减小
9.某温度下按如图安装好实验装置,在锥形瓶内盛6.5 g锌粒(颗粒大小基本相同),通过分液漏斗加入40 mL 2.5 mol·L-1的硫酸溶液,将产生的H2收集在一个注射器中,用时10 s时恰好收集到气体的体积为50 mL(若折合成0 ℃、101 kPa条件下的H2体积为44.8 mL),在该温度下,下列说法不正确的是( )
A.锌粒来表示10 s内该反应的速率为0.013 g·s-1
B.忽略锥形瓶内溶液体积的变化,用H+来表示10 s内该反应的速率为0.01 mol·(L·s)-1
C.忽略锥形瓶内溶液体积的变化,用Zn2+来表示10 s内该反应的速率为0.01 mol·(L·s)-1
D.用H2来表示10 s内该反应的速率为0.000 2 mol·(L·s)-1
10.实验室用Zn与稀H2SO4反应来制取氢气,常加少量CuSO4来加快反应速率。为了研究CuSO4的量对H2生成速率的影响,某同学设计了实验方案(见下表),将表中所给的试剂按一定体积混合后,分别加入四个盛有相同大小的Zn片(过量)的反应瓶(甲、乙、丙、丁)中,收集产生的气体,并记录收集相同体积的气体所需的时间。
实验 试剂 甲 乙 丙 丁
4 mol·L-1 H2SO4/mL 20 V1 V2 V3
饱和CuSO4溶液/mL 0 2.5 V4 10
H2O/mL V5 V6 8 0
收集气体所需时间/s t1 t2 t3 t4
下列说法正确的是( )
A.t1
A.对于有气体参加的反应,增大压强,活化分子总数增大,故反应速率增大
B.温度升高,分子动能增加,分子运动加快,增加了有效碰撞频率,故反应速率增大
C.选用适当的催化剂,降低活化能,活化分子百分数增加,有效碰撞频率增加,故反应速率增大
D.H+和OH-的反应活化能接近于零,反应几乎在瞬间完成专练64 有机合成推断二
1.[2022·全国乙卷]左旋米那普伦是治疗成人重度抑郁症的药物之一,以下是其盐酸盐(化合物K)的一种合成路线(部分反应条件已简化,忽略立体化学):
已知:化合物F不能与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳。
回答下列问题:
(1)A的化学名称是____________。
(2)C的结构简式为____________。
(3)写出由E生成F反应的化学方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)E中含氧官能团的名称为________________________________________________________________________。
(5)由G生成H的反应类型为________________________________________________________________________。
(6)I是一种有机物形成的盐,结构简式为________________。
(7)在E的同分异构体中,同时满足下列条件的总数为________种。
a)含有一个苯环和三个甲基;
b)与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳;
c)能发生银镜反应,不能发生水解反应。
上述同分异构体经银镜反应后酸化,所得产物中,核磁共振氢谱显示有四组氢(氢原子数量比为6∶3∶2∶1)的结构简式为__________________。
2.[2021·广东卷]天然产物Ⅴ具有抗疟活性,某研究小组以化合物Ⅰ为原料合成Ⅴ及其衍生物Ⅵ的路线如下(部分反应条件省略,Ph表示—C6H5):
已知:
(1)化合物Ⅰ中含氧官能团有________(写名称)。
(2)反应①的方程式可表示为:Ⅰ+Ⅱ===Ⅲ+Z,化合物Z的分子式为________。
(3)化合物Ⅳ能发生银镜反应,其结构简式为________。
(4)反应②③④中属于还原反应的有________,属于加成反应的有________。
(5)化合物Ⅵ的芳香族同分异构体中,同时满足如下条件的有________种,写出其中任意一种的结构简式:________。
条件:a)能与NaHCO3反应;b)最多能与2倍物质的量的NaOH反应;c)能与3倍物质的量的Na发生放出H2的反应;d)核磁共振氢谱确定分子中有6个化学环境相同的氢原子;e)不含手性碳原子(手性碳原子是指连有4个不同的原子或原子团的饱和碳原子)。
(6)根据上述信息,写出以苯酚的一种同系物及HOCH2CH2Cl为原料合成的路线(不需注明反应条件)。
3.[2021·北京卷]治疗抑郁症的药物帕罗西汀的合成路线如下。
已知:ⅰ.RCHO+CH2(COOH)2RCH===CHCOOH
ⅱ.R′OHR′OR″
(1)A分子含有的官能团是________。
(2)已知:B为反式结构。下列有关B的说法正确的是(填序号)________。
a.核磁共振氢谱有5组峰
b.能使酸性KMnO4溶液褪色
c.存在含2个六元环的酯类同分异构体
d.存在含苯环和碳碳三键的羧酸类同分异构体
(3)E→G的化学方程式是_________________________________________________。
(4)J分子中有3个官能团,包括1个酯基。J的结构简式是__________________________。
(5)L的分子式是C7H6O3。L的结构简式是________________________。
(6)从黄樟素经过其同分异构体N可制备L。
已知:ⅰ.R1CH===CHR2R1CHO+R2CHO
ⅱ.
写出制备L时中间产物N、P、Q的结构简式:
4.[2022·T8联考]普瑞巴林(prega balin)常用于治疗糖尿病性神经痛和带状疱疹神经痛,还能辅助治疗癫痫、焦虑障碍等,G是3 氨甲基 5 甲基己酸的一种立体异构体,该异构体可以溶解在(S) 扁桃酸中,通过结晶就拆分得到了普瑞巴林,合成路线如下:
(ⅲ)连有四个不同的原子或原子团的碳称为手性碳,手性碳的存在可以形成手性异构体(又称对映异构体,属于空间异构),如α 氨基酸存在两种结构:
回答下列问题:
(1)A的化学名称(系统命名)为 。
(2)B的结构简式为 。
(3)反应②的反应类型是 。
(4)写出反应④的化学方程式: 。
(5)D中有 个手性碳原子,G中具有的官能团名称是 。
(6)H是G的同系物,其碳原子数比G少四个,且与G具有相同的官能团,则H可能的结构(包含空间异构)有 种。专练8 离子综合推断
1.[2022·河南信阳调研]某兴趣小组探究Ba(OH)2溶液和H2SO4溶液发生的是离子反应,设计的实验装置和实验测定的导电性曲线分别如图甲、乙所示。下列有关说法错误的是( )
A.该反应的离子方程式是Ba2++2OH-+SO+2H+===BaSO4↓+2H2O
B.实验过程中灯泡的亮度发生变化可以说明该反应为离子反应
C.图乙最低点表示Ba(OH)2溶液和H2SO4溶液恰好完全反应
D.用盐酸代替H2SO4溶液,测得的导电性曲线和上述曲线相同
2.[2022·福建福州开学考](生产环保情境)生产上用过量烧碱溶液处理某矿物(含Al2O3、MgO),过滤后得到的滤液用NaHCO3溶液处理,测得溶液pH和Al(OH)3生成的量随加入NaHCO3溶液体积变化的曲线如图。
下列有关说法不正确的是( )
A.NaHCO3溶液的物质的量浓度为0.8 mol·L-1
B.b点与c点溶液所含微粒种类相同
C.a点溶液中存在的离子是
Na+、AlO、OH-、H+
D.生成沉淀的离子方程式为
HCO+AlO+H2O===Al(OH)3↓+CO
3.某溶液X中可能含有下列离子中的若干种:Cl-、SO、SO、HCO、Na+、Mg2+、Fe3+,为了确定该溶液的组成,某同学取100 mL上述溶液X,进行了如下实验(必要时可加热),下列说法不正确的是( )
A.气体A可能是CO2或SO2
B.溶液X中一定存在SO
C.溶液X中一定不存在Fe3+和Mg2+,可能存在Na+
D.向溶液A中加入硝酸酸化的硝酸银溶液可能生成白色沉淀
4.某Na2CO3、NaAlO2的混合溶液逐滴加入1 mol·L-1的盐酸,测得溶液中CO、HCO、AlO、Al3+的物质的量与加入盐酸溶液的体积变化关系如图所示,正确的是( )
A.原混合溶液中的CO与AlO的物质的量之比为1∶2
B.V1∶V2=1∶5
C.M点时生成的CO2为0.05 mol
D.a曲线表示的离子方程式为AlO+H++H2O===Al(OH)3↓
5.某工厂的污水中可能含有NH、Fe2+、Cl-、Fe3+、SO、HCO离子中的一种或几种,为检验上述离子,某兴趣小组设计了如下实验方案, 下列说法正确的是( )
A.沉淀1为BaCO3和BaSO4
B.沉淀2可能为AgCl和Ag2SO4
C.该污水中一定存在Fe3+,不存在Fe2+
D.该污水中一定存在NH、Cl-、Fe3+、SO离子
6.某无色溶液中含有Mg2+、Al3+、Fe3+、Cu2+、NH、Na+中的一种或几种,取100 mL该溶液,向其中不断滴加NaOH溶液,产生的沉淀随着NaOH体积变化的关系如图所示,则下列叙述不正确的是( )
A.该溶液中一定不含Fe3+、Cu2+
B.该溶液中一定含有Mg2+、Al3+、NH,且三者物质的量浓度之比为1∶1∶1
C.所加NaOH溶液物质的量浓度为0.1 mol·L-1
D.a点到b点,发生的化学反应:NH+OH-===NH3·H2O
7.由下列实验及现象推出的相应结论正确的是( )
实验 现象 结论
A.某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液 产生蓝色沉淀 原溶液中有Fe2+,无Fe3+
B.向C6H5ONa溶液中通入CO2 溶液变浑浊 酸性:H2CO3>C6H5OH
C.向含有ZnS和Na2S的悬浊液中滴加CuSO4溶液 生成黑色沉淀 Ksp(CuS)
8.某强酸性无色溶液中可能含下表离子中的若干种离子。
阳离子 Mg2+、NH、Ba2+、Al3+、Fe2+
阴离子 SiO、MnO、Cl-、NO、SO
实验Ⅰ:取少量该试液进行如下实验。
实验Ⅱ:为了进一步确定该溶液的组成,取100 mL原溶液,向该溶液中滴加1 mol·L-l的 NaOH溶液,产生沉淀的质量与氢氧化钠溶液体积的关系如图所示。
回答下列问题:
(1)不进行实验就可以推断出,上表中的离子一定不存在的有________种。
(2)通过实验Ⅰ可以确定该溶液中一定存在的阴离子是________。检验气体X的方法是______________;沉淀Z的化学式为______________________。
(3)写出实验Ⅱ的图像中BC段对应的离子方程式:________________________________。
(4) A点对应的固体质量为________g。
(5)通过上述信息,推算该溶液中阴离子的浓度为________mol·L-1。
9.有一无色溶液,其中可能含有Fe3+、Al3+、Fe2+、Mg2+、Cu2+、NH、K+、CO、SO中的几种,为分析其成分,取此溶液分别进行四个实验,其操作和有关现象如图所示:
请你根据上图推断:
(1)原溶液中一定存在的阴离子有________,该溶液显________性(填“酸”“碱”或“中”)。
(2)实验③中产生无色无味气体所发生反应的化学方程式为__________________________。
(3)写出实验④中A点对应沉淀的化学式:______________________________________。
(4)写出实验④中由A→B过程中所发生反应的离子方程式:______________________________________________________________。专练54 原子结构与性质
1.[2021·天津卷]下列化学用语表达正确的是( )
A.F-的离子结构示意图:
B.基态碳原子的轨道表示式:
C.丙炔的键线式:
D.H2O分子的球棍模型:
2.[2021·辽宁卷]下列化学用语使用正确的是( )
A.基态C原子价电子排布图:
B.Cl-结构示意图:
C.KCl形成过程:K+∶―→K∶∶
D.质量数为2的氢核素:H
3.[2021·江苏卷]前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是空气中含量最多的元素,Y的周期序数与族序数相等,基态时Z原子3p原子轨道上有5个电子,W与Z处于同一主族。下列说法正确的是( )
A.原子半径:r(X)
C.Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强
D.Z的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱
4.下列说法正确的是( )
A.电子云就是电子运动的形态
B.焰色反应产生的是发射光谱
C.铜原子处于基态时的核外电子排布式为3d104s1
D.核外电子运动状态可以用牛顿运动定律来描述,也可以用统计方法来描述
5.下列说法正确的是( )
A.Fe3+的最外层电子排布式为:3s23p63d5
B.原子核外电子排布式为1s2的原子与原子核外电子排布式为1s22s2的原子化学性质相似
C.基态铜原子的价电子排布图:
D.基态碳原子的价电子排布图:
6.[2022·甘肃镇原二中期中]下表列出了某短周期主族元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示,单位为kJ·mol-1)。
元素 I1 I2 I3 I4 ……
R 740 1 500 7 700 10 500 ……
下列关于R元素的叙述中一定正确的是( )
A.R的最高化合价为+3价
B.R元素位于元素周期表的第ⅡA族
C.R元素的原子最外层共有4个电子
D.R元素基态原子的电子排布式为1s22s2
7.[2022·保定高三月考]下列是A、B、C、D、E五种短周期元素的某些性质
A B C D E
化合价 -4 -2 -1 -2 -1
电负性 2.5 2.5 3.0 3.5 4.0
下列判断正确的是( )
A.C、D、E的氢化物的稳定性顺序为C>D>E
B.元素A的最外层轨道中无自旋方向相同的电子
C.元素B、C不可能形成化合物
D.与元素B同周期第一电离能最小的元素的单质能与H2O发生置换反应
8.现有四种元素的基态原子的电子排布式如下:
①1s22s22p63s23p4 ②1s22s22p63s23p3
③1s22s22p3 ④1s22s22p5
则下列有关比较中正确的是( )
A.原子半径:④>③>②>①
B.第一电离能:④>③>②>①
C.电负性:④>③>②>①
D.最高正化合价:④>③=②>①
9.[2022·高三专项综合测试]具有下列电子层结构的原子,其对应元素一定属于同一周期的是( )
A.两种原子的电子层上全部都是s电子
B.3p能级上只有一个空轨道的原子和3p能级上只有一个未成对电子的原子
C.最外层电子排布为2s22p6的原子和最外层电子排布为2s22p6的离子
D.原子核外M层上的s能级和p能级都填满了电子,而d轨道上尚未有电子的两种原子
10.下列各组中的X和Y两种原子,在周期表中一定位于同一族的是( )
A.X原子和Y原子最外层都只是一个电子
B.X原子的核外电子排布式为1s2,Y原子的核外电子排布式为1s22s2
C.X原子的2p能级上有三个电子,Y原子的3p能级上有三个电子
D.X原子核外M层上仅有两个电子,Y原子核外N层上也仅有两个电子
11.下表为元素周期表前四周期的一部分,下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中,正确的是( )
A.Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的相同
B.W元素的第一电离能小于Y元素的第一电离能
C.p能级未成对电子最多的是Z元素
D.X元素是电负性最大的元素
12.已知X、Y元素同周期,且电负性X>Y,下列说法错误的是( )
A.X与Y形成化合物时,X可以显负价,Y显正价
B.第一电离能可能Y小于X
C.最高价含氧酸的酸性:X对应的酸性弱于Y对应的
D.气态氢化物的稳定性:HmY小于HnX
13.[2022·山东潍坊五县联考]1956年,美籍华人科学家吴健雄用Co放射源进行实验验证了杨振宁和李政道的重要发现(此发现于1957年获得诺贝尔物理学奖)。Co的衰变方程式为Co―→Ni+e-+,其中是反中微子,它的电荷数为0,静止质量可认为是0。下列说法中错误的是( )
A.衰变产物Ni质量数是60
B.Co与Ni同在元素周期表的d区
C.Co与Ni基态原子核外电子占据的轨道数不同
D.基态Ni原子的外围电子排布式为3d84s2
14.下列关于元素周期表的说法正确的是( )
A.原子序数相差8的两短周期元素,它们一定是同主族元素
B.价电子排布为5s25p4的元素位于第五周期第ⅥA族,是p区元素
C.镧系元素在周期表中占据同一格,它们互为同位素
D.第四周期元素中,基态原子未成对电子数目最多的是锰
15.下表是元素周期表的一部分,表中所列的字母分别代表一种化学元素。试回答下列问题:
(1)元素p为26号元素,请写出其基态原子的电子排布式 。
(2)d与a反应的产物的分子中,中心原子的杂化形式为 。
(3)h的单质在空气中燃烧发出耀眼的白光,请用原子结构的知识解释发光原因: 。
(4)o、p两元素的部分电离能数据列于下表:
元素 o p
电离能 /kJ·mol-1 I1 717 759
I2 1 509 1 561
I3 3 248 2 957
比较两元素的I2、I3可知,气态o2+再失去一个电子比气态p2+再失去一个电子难。对此,你的解释是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)第三周期8种元素按单质熔点高低的顺序如图所示,其中电负性最大的是 (填下图中的序号)。
(6)表中所列的某主族元素的电离能情况如图所示,则该元素是 (填元素符号)。专练52 实验综合应用一
1.[2022·全国甲卷]根据实验目的,下列实验及现象、结论都正确的是( )
选项 实验目的 实验及现象 结论
A 比较CH3COO-和HCO的水解常数 分别测浓度均为0.1 mol·L-1的CH3COONH4和NaHCO3溶液的pH,后者大于前者 Kh(CH3COO-)
C 探究氢离子浓度对CrO、Cr2O相互转化的影响 向K2CrO4溶液中缓慢滴加硫酸,黄色变为橙红色 增大氢离子浓度,转化平衡向生成Cr2O的方向移动
D 检验乙醇中是否含有水 向乙醇中加入一小粒金属钠,产生无色气体 乙醇中含有水
2.下列实验操作不当的是( )
A.用稀硫酸和锌粒制取H2时,加几滴CuSO4溶液以加快反应速率
B.用标准HCl溶液滴定NaHCO3溶液来测定其浓度,选择酚酞为指示剂
C.用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液灼烧,火焰呈黄色,证明其中含有Na+
D.常压蒸馏时,加入液体的体积不超过圆底烧瓶容积的三分之二
3.下列实验操作、现象、解释或结论都正确的是( )
选项 实验操作 实验现象 解释或结论
A 将少量浓硝酸分多次加入Cu和稀硫酸的混合液中 产生红棕色气体 硝酸的还原产物是NO2
B 某粉末用酒精润湿后,用铂丝蘸取做焰色反应 火焰呈黄色 该粉末一定是钠盐
C 向新生成的AgCl浊液中滴入KI溶液 白色沉淀逐渐转化为黄色沉淀 Ksp(AgI)
4.[2022·广东佛山一检]实验室可用如图装置探究石蜡油分解产物的性质,下列说法错误的是( )
A.仪器①可控制石蜡油滴加的速率
B.装置②起到防倒吸的作用
C.实验过程中,关闭K1,打开K2,装置②中溶液颜色逐渐褪去
D.加热一段时间后,关闭K2,打开K1,在③处点燃气体可看到淡蓝色火焰
5.[2022·福建永安三中月考]关于下列各装置图的叙述中,错误的是( )
A.装置①用来电解饱和食盐水,c电极产生的气体能使湿润的淀粉 KI试纸变蓝
B.装置②可用于收集H2、NH3、Cl2、HCl、NO2
C.装置③检查乙炔的还原性(实验室是由饱和食盐水与电石制乙炔,产生的混合气体除乙炔外,常含有H3P,H2S等杂质气体)
D.装置④可用于干燥、收集氨气、并吸收多余的氨气
6.草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)是一种淡黄色粉末,某课外小组利用下列装置检验草酸亚铁晶体受热分解的部分产物。
下列说法正确的是( )
A.若③和⑤中分别盛放足量NaOH溶液和CuO,可检验生成的CO
B.通入N2的主要目的是防止空气中的CO2对产物检验产生影响
C.若将④中的无水CaCl2换成无水硫酸铜可检验分解生成的水蒸气
D.实验结束后,①中淡黄色粉未完全变成黑色,则产物一定为铁
7.[2022·辽宁沈阳市郊联体月考]用下列实验装置(部分夹持装置已略去)进行相应的实验,能达到实验目的的是( )
A.加热图1中烧杯用于分离I2和高锰酸钾固体
B.用图2装置验证二氧化硫的漂白性
C.用图3装置制备氢氧化亚铁
D.用图4装置检验氯化铵受热分解生成的两种气体
8.[2022·黑龙江大庆月考]下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是( )
实验操作 现象 解释或结论
A 将少量Fe(NO3)2加水溶解后,滴加稀H2SO4酸化,再滴加KSCN溶液 溶液变成血红色 Fe(NO3)2已变质
B 取某溶液于试管中,滴入稀NaOH溶液 试管口处湿润的红色石蕊试纸未变蓝 溶液中一定不含有NH
C 向某无色溶液中先滴加BaCl2溶液再滴加硝酸 生成白色沉淀 无法证明原溶液中是否存在SO
D 红热的木炭加入到浓硝酸中 有红棕色气体产生 浓硝酸与木炭发生反应
9.[2021·浙江卷1月]某兴趣小组对化合物X开展探究实验。
其中:X是易溶于水的强酸盐,由3种元素组成;A和B均为纯净物;B可使品红水溶液褪色。
请回答:
(1)组成X的3种元素是 (填元素符号),X的化学式是 。
(2)将固体X加入温热的稀H2SO4中,产生气体B,该反应的离子方程式是 。
(3)步骤Ⅰ,发生反应的化学方程式是 。
(4)步骤Ⅱ,某同学未加H2O2溶液,发现也会缓慢出现白色浑浊,原因是 。
(5)关于气体B使品红水溶液褪色的原因,一般认为:B不能使品红褪色,而是B与水反应的生成物使品红褪色。请设计实验证明: 。
10.[2021·海南卷]亚硝酰氯(NOCl)可作为有机合成试剂。
已知:①2NO+Cl22NOCl。
②沸点:NOCl为-6 ℃,Cl2为-34 ℃,NO为-152 ℃。
③NOCl易水解,能与O2反应。
某研究小组用NO和Cl2在如图所示装置中制备NOCl,并分离回收未反应的原料。
回答问题:
(1)通入Cl2和NO前先通入氩气,作用是 ;仪器D的名称是 。
(2)将催化剂负载在玻璃棉上而不是直接平铺在玻璃管中,目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)实验所需的NO可用NaNO2和FeSO4溶液在稀H2SO4中反应制得,离子反应方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)为分离产物和未反应的原料,低温浴槽A的温度区间应控制在 ,仪器C收集的物质是 。
(5)无色的尾气若遇到空气会变为红棕色,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。专练25 元素周期表及其应用
1.[2022·广东卷]甲~戊均为短周期元素,在元素周期表中的相对位置如图所示,戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是( )
A.原子半径:丁>戊>乙
B.非金属性:戊>丁>丙
C.甲的氢化物遇氯化氢一定有白烟产生
D.丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应
2.[2021·全国乙卷]我国嫦娥五号探测器带回1.731 kg的月球土壤,经分析发现其构成与地球土壤类似。土壤中含有的短周期元素W、X、Y、Z,原子序数依次增大,最外层电子数之和为 15。X、Y、Z为同周期相邻元素,且均不与W同族。下列结论正确的是( )
A.原子半径大小顺序为W>X>Y>Z
B.化合物XW中的化学键为离子键
C.Y单质的导电性能弱于Z单质的
D.Z的氧化物的水化物的酸性强于碳酸
3.[2021·湖北卷]某离子液体的阴离子的结构如图所示,其中W、X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期非金属元素,W是有机分子的骨架元素。下列说法正确的是( )
A.Z元素的最高价态为+7
B.基态原子未成对电子数:W>Y
C.该阴离子中X不满足8电子稳定结构
D.最简单氢化物水溶液的pH:X>M
4.[情境创新]某同学设计如下元素周期表,已知Z元素的最外层电子数是次外层的3倍。空格中均有对应的元素填充,以下说法正确的是( )
A.白格中都是主族元素,灰格中都是副族元素
B.X和Z形成的化合物只有两种
C.X、Y元素最高价氧化物对应的水化物酸性:X>Y
D.X、Y、Z的简单氢化物中最稳定的是X
5.[2022·经典习题选萃]短周期主族元素X、Y、Z、W、R原子序数依次增大。m、p、r是这些元素组成的二元化合物,n、q、s是这些元素组成的三元化合物且属于离子化合物,其中s的水溶液俗称水玻璃。0.1 mol·L-1 n溶液的pH为13,m可制作耐火管且属于两性物质。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.简单气态氢化物的稳定性:R>Y
B.离子半径大小:Y>Z>W
C.W的最高价氧化物对应的水化物碱性比Z的强
D.单质的熔点:Z>R>X
6.[2022·安徽省江南片高三摸底考试]W、X、Y、Z均为短周期主族元素,原子序数依次增加。W原子最外层电子数是其所在周期数的2倍;Y+和X2-的电子层结构相同;Z的原子序数等于W和Y的核外电子数之和。下列说法正确的是( )
A.由化学键角度推断,能形成WXZ2这种共价化合物
B.离子半径大小:Z>Y>X
C.工业上用MnO2和Z的氢化物的浓溶液在加热的条件下制取Z的单质
D.Z的氢化物的水溶液酸性比WX2的水化物的酸性强,说明Z的非金属性比W的强
Y Z
X W
7.[2022·河南开封定位考试]W、X、Y、Z四种短周期元素,它们在元素周期表中的位置如图所示,其中W元素的原子序数为Z元素原子序数的两倍,则下列说法正确的是( )
A.X、Z、Y三种元素对应原子的半径依次减小
B.X位于元素周期表中的第三周期第ⅣA族
C.HYO3的酸性强于H2WO3,故W元素的非金属性弱于Y
D.X和Y可分别与Z形成XZ2和YZ2,它们的结构和化学性质相似
8.[2022·河北邯郸开学考]已知X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素。25 ℃时,各元素最高价氧化物对应水化物的溶液(浓度均为0.01 mol·L-1)的pH和原子序数的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.原子半径大小顺序:Z>Y>X
B.五种元素的氢化物均为共价化合物
C.最高价氧化物对应的水化物的酸性:M>N
D.Z的常见氧化物中阴、阳离子个数比均为1∶2
9.[2022·河北唐山期中]化合物A(结构式如图)是重要的药物中间体和分析试剂,化合物A由原子序数依次增大的短周期元素X、Y、Z、W组成,W是地壳中分布最广的元素,下列说法正确的是( )
A.Y的氢化物的沸点一定低于W的氢化物的沸点
B.原子半径大小顺序为W>Z>Y>X
C.非金属性强弱顺序为X>W>Y>Z
D.X、Y、Z、W四种元素可形成离子化合物
10.已知a、b、c、d是原子序数依次增大的短周期主族元素,a、c在周期表中的相对位置如图所示。a元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等,b元素的简单离子是同周期元素中半径最小的。下列说法错误的是( )
A.b离子发生水解使溶液呈酸性,c离子发生水解使溶液呈碱性
B.原子半径由小到大的顺序:d
D.c上周期同主族元素的氢化物分子间存在氢键,因此其氢化物的稳定性大于c的氢化物的稳定性
11.X、Y、Z、M、W、N六种元素的原子序数依次增大,其中X、Y、Z、M、W为五种短周期元素。X元素的某种核素无中子,W原子核外电子数是M原子最外层电子数的2倍,Y、Z、M、W在周期表中的相对位置如图所示,N是用量最多的金属元素。下列说法不正确的是( )
Y Z M
W
A.原子半径:W>Y>Z>M>X
B.N的一种氧化物可用作油漆和涂料
C.氢化物的沸点:Z小于M
D.工业上制备W单质的方法为电解熔融的W的氧化物
12.[2022·江西红色七校联考]短周期元素W、X、Y、Z、M原子序数依次增大,元素W的一种核素的中子数为0,X的原子最外层电子数是次外层的2倍,Z与M同主族,Z2-电子层结构与氖原子相同。
(1)M在元素周期表中的位置是________。
(2)化合物p由W、X、Y、M四种元素组成。已知向p溶液中加入FeCl3溶液,溶液变血红色;向p溶液中加入NaOH溶液并加热可放出使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。p的化学式为______________。
(3)由X、Y、Z三种元素可组成摩尔质量为84 g·mol-1的物质q,且q分子中三种元素的原子个数之比为1∶1∶1。已知q分子中各原子均达到8电子稳定结构,且分子中不含双键,但含极性键和非极性键,q分子的结构式为__________________。
(4)(XY)2的性质与Cl2相似,(XY)2与NaOH溶液常温下反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)常温下,1 mol Z3能与Y的最简单氢化物反应,生成一种常见的盐和1 mol Z2,该反应的化学方程式为________________________________________________________________。专练41 盐类水解、离子浓度的比较
1.[2021·福建卷]下图为某实验测得0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液在升温过程中(不考虑水挥发)的pH变化曲线。下列说法正确的是( )
A.a点溶液的c(OH-)比c点溶液的小
B.a点时,Kw
D.ab段,pH减小说明升温抑制了HCO的水解
2.[2021·河北卷]BiOCl是一种具有珍珠光泽的材料,利用金属Bi制备BiOCl的工艺流程如图:
下列说法错误的是( )
A.酸浸工序中分次加入稀HNO3可降低反应剧烈程度
B.转化工序中加入稀HCl可抑制生成BiONO3
C.水解工序中加入少量CH3COONa(s)可提高Bi3+水解程度
D.水解工序中加入少量NH4NO3(s)有利于BiOCl的生成
3.[2021·北京卷]下列实验中,均产生白色沉淀。
下列分析不正确的是( )
A.Na2CO3与NaHCO3溶液中所含微粒种类相同
B.CaCl2能促进Na2CO3、NaHCO3水解
C.Al2(SO4)3能促进Na2CO3、NaHCO3水解
D.4个实验中,溶液滴入后,试管中溶液pH均降低
4.[2021·广东卷]鸟嘌呤(G)是一种有机弱碱,可与盐酸反应生成盐酸盐(用GHCl表示)。已知GHCl水溶液呈酸性,下列叙述正确的是( )
A.0.001 mol·L-1 GHCl水溶液的pH=3
B.0.001 mol·L-1 GHCl水溶液加水稀释,pH升高
C.GHCl在水中的电离方程式为GHCl===G+HCl
D.GHCl水溶液中:c(OH-)+c(Cl-)=c(GH+)+c(G)
5.[2022·广东中山纪念中学联考]化学是人类进步的阶梯,下列有关化学应用的说法正确的是( )
A.BaCO3难溶于水,可以用作钡餐
B.草木灰(含K2CO3)不宜与铵态氮肥混合使用
C.防控新冠肺炎期间,将84消毒液和洁厕净混合使用以增强杀菌消毒效果
D.Al2(SO4)3溶液与Na2CO3溶液可双水解产生Al(OH)3沉淀,常用来制备泡沫灭火剂
6.[2022·广东深圳高中阶段测试] 在某温度时,将n mol·L-1氨水滴入10 mL 1.0 mol·L-1盐酸中,溶液pH和温度随加入氨水体积变化曲线如图所示。下列有关说法错误的是 ( )
A.c点存在守恒关系:c(NH)=c(Cl-)
B.b点:c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)
C.水的电离程度:b>c>a>d
D.25 ℃时,NH4Cl水解平衡常数为(n-1)×10-7(用含n的代数式表示)
7.[2022·江苏镇江期中]室温下,通过下列实验探究NaHCO3的性质。
实验 实验操作和现象
1 用pH试纸测得0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液的pH约为8.0
2 向10 mL 0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中加入10 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液,测得溶液pH约为11.3
3 向0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中加入过量0.1 mol·L-1 CaCl2溶液,产生白色沉淀
4 向10 mL 0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中加入10 mL 0.1 mol·L-1盐酸,产生无色气泡
下列有关说法正确的是 ( )
A.实验1得到的溶液中:c(Na+)>c(HCO)>c(CO)>c(H2CO3)
B.实验2得到的溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3)
C.实验3反应后静置得到的上层清液中:c(Ca2+)·c(CO)>Ksp(CaCO3)
D.实验4中反应的离子方程式:CO+2H+===CO2↑+H2O
8.[2022·哈尔滨师大青冈实验中学月考]已知NaHSO3溶液呈酸性、NaHCO3溶液呈碱性。现有浓度均为0.1 mol·L-1的NaHSO3溶液和NaHCO3溶液,溶液中各粒子的物质的量浓度存在下列关系(R表示S或C),其中正确的是( )
A.c(Na+)>c(HRO)>c(H+)>c(RO)>c(OH-)
B.c(H+)+c(H2RO3)=c(RO)+c(OH-)
C.c(Na+)+c(H+)=c(HRO)+c(RO)+c(OH-)
D.两溶液中的c(Na+)、c(HRO)和c(RO)分别相等
9.[2022·安徽省江南片高三摸底考试]常温下,下列有关溶液的说法正确的是( )
A.pH相等的①NH4Cl ②NH4Al(SO4)2 ③NH4HSO4溶液:浓度的大小顺序为①>②>③
B.HA的电离常数Ka=4.93×10-10,则等浓度的NaA、HA混合溶液中:c(Na+) >c(HA)>c(A-)
C.NaHCO3溶液加水稀释,c(Na+)与c(HCO)的比值将减小
D.已知在相同条件下酸性HF>CH3COOH,则物质的量浓度相等的NaF与CH3COOK溶液中:c(Na+)-c(F-) >c(K+)-c(CH3COO-)
10.[2022·专题模块测试]常温下,将CO2通入2 L pH=12的KOH溶液中,溶液中水电离出的OH-离子浓度(c)与通入的CO2的体积(V)的关系如图所示。下列叙述不正确的是( )
A.a点溶液中:水电离出的c(H+)=1×10-12 mol·L-1
B.b点溶液中:c(H+)=1×10-7 mol·L-1
C.c点溶液中:c(K+)=2[c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)]
D.d点溶液中:c(K+)=2c(CO)+c(HCO)
11.[2022·河北武邑中学高三月考]0.100 0 mol·L-1的H3PO4溶液用0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液进行滴定,其滴定曲线如下图所示[已知:滴定分数a=n(滴定液中溶质)/n(被滴定溶质)]。下列说法正确的是( )
A.a=1时,c(Na+)>c(H2PO)>c(H3PO4)>c(HPO)
B.a=1.5时,2c(Na+)>3c(H3PO4)+3c(HPO)
C.a=2时,c(Na+)>c(HPO)>c(PO)>c(H2PO)
D.a=3时,c(OH-)=c(H+)+c(HPO)+c(H2PO)+c(H3PO4)
12.[2021·天津卷]常温下,下列有关电解质溶液的叙述正确的是 ( )
A.在0.1 mol·L-1 H3PO4溶液中,c(H3PO4)>c(H2PO)>c(HPO)>c(PO)
B.在0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液中,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O)+c(C2O)
C.在0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中,c(H2CO3)+c(HCO)=0.1 mol·L-1
D.氨水和NH4Cl溶液混合,形成pH=9的溶液中,c(Cl-)>c(NH)>c(OH-)>c(H+)专练30 新型电池的开发和利用
1.[2022·全国甲卷]一种水性电解液Zn MnO2离子选择双隔膜电池如图所示[KOH溶液中,Zn2+以Zn(OH)存在]。电池放电时,下列叙述错误的是( )
A.Ⅱ区的K+通过隔膜向Ⅲ区迁移
B.Ⅰ区的SO通过隔膜向Ⅱ区迁移
C.MnO2电极反应:MnO2+4H++2e-===Mn2++2H2O
D.电池总反应:Zn+4OH-+MnO2+4H+===Zn(OH)+Mn2++2H2O
2.[2022·湖南卷]海水电池在海洋能源领域备受关注,一种锂 海水电池构造示意图如下。下列说法错误的是
A.海水起电解质溶液作用
B.N极仅发生的电极反应:2H2O+2e-===2OH-+H2↑
C.玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能
D.该锂 海水电池属于一次电池
3.[2022·福建卷]催化剂TAPP Mn(Ⅱ)的应用,使Li CO2电池的研究取得了新的进展。Li CO2电池结构和该催化剂作用下正极反应可能的历程如下图所示。
下列说法错误的是 ( )
A.Li CO2电池可使用有机电解液
B.充电时,Li+由正极向负极迁移
C.放电时,正极反应为
3CO2+4Li++4e-===2Li2CO3+C
D.*LiCO2、*CO、*LiC2O3和C都是正极反应的中间产物
4.[2021·广东卷]火星大气中含有大量CO2,一种有CO2参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。该电池以金属钠为负极,碳纳米管为正极,放电时( )
A.负极上发生还原反应
B.CO2在正极上得电子
C.阳离子由正极移向负极
D.将电能转化为化学能
5.[2021·河北卷]K-O2电池结构如图,a和b为两个电极,其中之一为单质钾片。关于该电池,下列说法错误的是( )
A.隔膜允许K+通过,不允许O2通过
B.放电时,电流由b电极沿导线流向a电极;充电时,b电极为阳极
C.产生1 Ah电量时,生成KO2的质量与消耗O2的质量比值约为2.22
D.用此电池为铅酸蓄电池充电,消耗3.9 g钾时,铅酸蓄电池消耗0.9 g水
6.化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法不正确的是( )
A.甲:Zn2+向Cu电极方向移动,Cu电极附近溶液中H+浓度增加
B.乙:正极的电极反应式为
Ag2O+2e-+H2O===2Ag+2OH-
C.丙:锌筒作负极,发生氧化反应,锌筒会变薄
D.丁:使用一段时间后,电解质溶液的酸性减弱.导电能力下降
7.MCFC型燃料电池可同时供应电和水蒸气,其工作温度为600~700 ℃,所用燃料为H2,电解质为熔融的K2CO3。已知该电池的总反应为2H2+O2===2H2O,下列有关该电池的说法正确的是( )
A.该电池的正极反应式为4OH-+4e-===O2↑+2H2O
B.该电池的负极反应式为H2-2e-===2H+
C.放电时OH-向负极移动
D.当生成1 mol H2O时,转移2 mol电子
8.[2022·福建宁德期中]铜锌原电池为电化学建构认识模型奠定了重要的基础,懂得原理才能真正做到举一反三,应用到其他复杂的电池分析中。盐桥中装有琼脂凝胶,内含氯化钾。如图所示两种原电池的有关说法错误的是( )
A.原电池甲和乙的工作原理都是Zn+Cu2+===Zn2++Cu
B.电池工作时,导线中电子流向均为Zn―→Cu
C.正极反应均为Zn-2e-===Zn2+,发生还原反应
D.原电池乙工作时,盐桥中的K+向右侧烧杯移动,Cl-向左侧烧杯移动
9.[2022·陕西汉中教学质量检测]利用如图所示装置可以将温室气体CO2转化为燃料气体CO,下列说法不正确的是 ( )
A.电池工作时a极区溶液的pH降低
B.电极b表面发生反应CO2+2e-+2H+===CO+H2O
C.该装置工作时,H+从a极区向b极区移动
D.标准状况下,电极a生成1.12 L O2时,两极电解质溶液质量(假设初始时相同)相差3.2 g
10.(1)目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池,其电池总反应可表示为Cd+2NiO(OH)+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2,已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水但能溶于酸。放电时,正极反应式为______________________________________,负极反应式为______________________________________。
(2)一种熔融碳酸盐燃料电池的工作原理如图所示。电池工作时,外电路上电流的方向应从电极________(填“A”或“B”)流向用电器。内电路中,CO向电极________(填“A”或“B”)移动,电极A上CO参与的电极反应为______________________________。
(3)将两铂片插入KOH溶液中作为电极,在两极区分别通入甲烷和氧气构成燃料电池,则通入甲烷气体的电极是原电池的________极,该极的电极反应式为__________________________,电池工作时总反应的离子方程式为______________________________________________。如果消耗甲烷160 g,假设化学能完全转化为电能,则转移电子的数目为________(设NA为阿伏加德罗常数的值),需要消耗标准状况下氧气的体积为________L。专练18 硫及其化合物
1.
[2022·广东卷]若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a~d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验,下列分析正确的是( )
A.Cu与浓硫酸反应,只体现H2SO4的酸性
B.a处变红,说明SO2是酸性氧化物
C.b或c处褪色,均说明SO2具有漂白性
D.试管底部出现白色固体,说明反应中无H2O生成
2.
[2021·北京卷]室温下,1体积的水能溶解约40体积的SO2。用试管收集SO2后进行如下实验。对实验现象的分析正确的是( )
A.试管内液面上升,证明SO2与H2O发生了反应
B.试管中剩余少量气体,是因为SO2的溶解已达饱和
C.取出试管中溶液,立即加入紫色石蕊试液,溶液显红色,原因是:SO2+H2O H2SO3,H2SO3 H++HSO,HSO H++SO
D.取出试管中溶液,在空气中放置一段时间后pH下降,是由于SO2挥发
3.[2021·山东卷]工业上以SO2和纯碱为原料制备无水NaHSO3的主要流程如下,下列说法错误的是( )
A.吸收过程中有气体生成
B.结晶后母液中含有NaHCO3
C.气流干燥湿料时温度不宜过高
D.中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3
4.[2021·辽宁卷]含S元素的某钠盐a能发生如图转化。下列说法错误的是( )
A.a可能为正盐,也可能为酸式盐
B.c为不溶于盐酸的白色沉淀
C.d为含极性键的非极性分子
D.反应②中还可能生成淡黄色沉淀
5.[2022·广东深圳模拟]铜与浓硫酸反应的装置
如图所示。下列描述合理的是( )
A.反应过程中,试管Ⅰ中出现的灰黑色固体是Cu2O
B.反应结束后,为了观察溶液颜色需向试管Ⅰ中加入水
C.若试管Ⅱ盛放紫色石蕊溶液,可观察到紫色褪至无色
D.为验证气体产物是否具有漂白性,试管Ⅱ可盛放品红溶液
6.用如图所示实验装置进行物质性质的探究实验。下列说法不合理的是( )
A.若品红溶液①褪色,则说明产物中含有SO2
B.若溴水褪色,则说明SO2具有还原性
C.若烧瓶中产生黄色浑浊和无色气泡,则说明Na2S2O3只作氧化剂
D.若品红溶液②不褪色、Na2SiO3溶液中出现白色浑浊,则说明硅酸比碳酸的酸性弱
7.[2022·山西大同调研]硫及其化合物的“价—类”二维图体现了化学变化之美。下列有关说法正确的是( )
A.硫在氧气中燃烧直接生成Y
B.N为难溶于水的黑色固体,可溶于硝酸
C.硫化氢与X反应的氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶2
D.N可由其相应单质直接化合生成
8.[2022·山东青岛预测]某同学设计了蔗糖与浓硫酸反应的改进装置,并对气体产物进行检验,实验装置如图所示。下列结论中正确的是( )
选项 现象 结论
A Ⅰ中注入浓硫酸后,可观察到试管中白色固体变为黑色 体现了浓硫酸的吸水性
B Ⅱ中观察到棉球a、b都褪色 均体现了SO2的漂白性
C Ⅱ中无水硫酸铜变蓝 说明反应产物中有H2O
D Ⅲ中溶液颜色变浅,Ⅳ中澄清石灰水变浑浊 说明有CO2产生
9.硫元素的几种化合物存在如图转化关系,下列判断不正确的是( )
浓H2SO4SO2Na2SO3溶液Na2S2O3溶液S
A.反应①中浓硫酸作氧化剂
B.反应②表明SO2为酸性氧化物
C.反应③的原子利用率是100%
D.反应④稀H2SO4作还原剂
10.[2022·山西临汾月考]硫酸在金星大气中较高较冷的区域以液体形式存在,离星球表面45~70公里的硫酸云层覆盖整个星球。下列关于硫酸叙述正确的是( )
A.浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥氢气、氧气、氨气等气体,但不能干燥有较强还原性的HI、H2S等气体
B.浓硫酸与单质硫反应的化学方程式为2H2SO4(浓)+S3SO2↑+2H2O,在此反应中,浓硫酸既表现了强氧化性又表现了酸性
C.常温下能够用铁、铝等容器盛放浓H2SO4,是因为浓H2SO4的强氧化性使其钝化
D.把足量铜粉投入到含2 mol H2SO4的热的浓硫酸中,得到气体的体积在标准状况下为22.4 L
11.[2022·哈师大附中高三上学期测试]如图是实验室进行二氧化硫制备与性质实验的组合装置,部分固定装置未画出。下列有关说法正确的是( )
A.为防止环境污染,装置C和E中的试剂均取用饱和的石灰水
B.关闭K2,打开K1,滴加硫酸,则装置B中每消耗1 mol Na2O2,转移1 mol电子
C.关闭K1,打开K2,试剂X是酸性KMnO4或FeCl3溶液,均可证明SO2有还原性
D.实验过程中体现了硫酸的酸性、吸水性、难挥发性、强氧化性
12.用下列两种途径制取H2SO4,某些反应条件和产物已省略,下列有关说法不正确的是( )
途径① SH2SO4
途径② SSO2SO3H2SO4
A.途径①反应中体现了浓HNO3的强氧化性和酸性
B.途径②的第二步反应在实际生产中可以通过增大O2浓度来降低成本
C.由途径①和②分别制取1 mol H2SO4,理论上各消耗1 mol S,各转移6 mol电子
D.途径②与途径①相比更能体现“绿色化学”的理念,因为途径②比途径①污染相对小且原子利用率高专练59 烃、卤代烃
1.下列说法中,正确的是( )
A.通过石油分馏可以获得大量的芳香烃
B.石油裂化的目的是为了得到乙烯、丙烯和苯
C煤的干馏发生了化学变化
D.煤中含有苯和甲苯,可以通过先干馏后分馏的方法得到苯和甲苯
2.下列有关描述正确的是( )
A.含碳原子数相同的一溴代烷与烷烃相比,前者熔沸点低
B.C2H6、C4H10、C6H14在常温下均为气体
C.脂肪烃不溶于水,但芳香烃可溶于水
D.烃的密度比水的密度小
3.卤代烃R—CH2—CH2—X中化学键如图所示,则下列说法正确的是( )
A.发生水解反应时,被破坏的键是①和③
B.发生消去反应时,被破坏的键是①和④
C.发生水解反应时,被破坏的键是①
D.发生消去反应时,被破坏的键是①和②
4.柠檬烯是一种食用香料,其结构简式如图所示,有关柠檬烯的分析正确的是( )
A.它的一氯代物有9种(不考虑立体异构)
B.它的分子中最多有7个原子共平面
C.一定条件下,它分别可以发生加成、取代、氧化、还原反应
D.它和丁基苯()互为同分异构体
5.[2022·福建莆田二十四中高三调研]已知(a)、(b)、(c)的分子式均为 C8H8,下列说法正确的是( )
A.a、b、c 均可与酸性高锰酸钾溶液反应
B.a、b、c 的二氯代物均只有 3 种
C.a 的同分异构体中除 b、c 外,还有可与溴水反应的物质
D.a、b、c 中只有 b、c 的所有原子处于同一平面
6.[2022·成都七中高三月考]下列说法错误的是( )
A.乙醇能使酸性高锰酸钾溶液褪色,被氧化生成CO2和H2O
B.和C4H10的一氯代物的数目不同(不含立体异构)
C.乙烯能使溴水褪色、能使酸性KMnO4溶液褪色,它们发生反应的类型不同
D.植物油通过氢化可以变成脂肪
7.环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物,螺[2.2]戊烷()是最简单的一种。下列关于该化合物的说法错误的是( )
A.与环戊烯互为同分异构体
B.二氯代物超过两种
C.所有碳原子均处同一平面
D.生成1 mol C5H12至少需要2 mol H2
8.[2022·江西红色七校联考]已知苯乙烯的结构为。有关该物质的下列说法正确的是( )
A.该物质在一定条件下和氢气完全加成,加成产物的一溴取代物有6 种
B.该物质能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,褪色原理完全相同
C.苯乙烯分子的所有原子不可能在同一平面上
D.除去乙苯中混有的苯乙烯可以通入等量氢气反应
9.有机物M、N、Q的转化关系如下图所示,下列说法正确的是( )
A.M的名称为异丁烷
B.N的同分异构体有7种(不考虑立体异构,不包括本身)
C.Q的所有碳原子一定共面
D.Q能使溴的四氯化碳溶液和酸性KMnO4溶液褪色,且褪色原理相同
10.[2022·福建龙岩月考]实验小组在实验室中制备1,2 二溴乙烷,装置如图所示(部分夹持装置略去)。下列说法错误的是( )
A.①中液体变为棕色,体现浓硫酸的脱水性
B.实验后通过分液操作从③的混合液中分离出产品
C.试剂X可选用NaOH溶液
D.④中收集到的尾气需要进行集中处理
11.[2022·福建宁德一模]乙烯是基本的有机化工原料,由乙烯可合成苯乙醇,合成路线如图所示。
下列说法错误的是( )
A.乙烯转化为环氧乙烷是氧化反应
B.环氧乙烷与乙醛(CH3CHO)互为同分异构体
C.苯在铁屑作用下能与溴水发生取代反应
D.苯乙醇能发生加成反应
12.下表是A、B、C、D、E五种有机物的有关信息:
A ①能使溴的四氯化碳溶液褪色; ②比例模型为 ③能与水在一定条件下反应生成C
B ①由C、H两种元素组成; ②球棍模型为
C ①由C、H、O三种元素组成;②能与Na反应;③与E反应生成相对分子质量为88的酯
D ①相对分子质量比C少2;②能由C催化氧化得到
E ①由C、H、O三种元素组成;②其水溶液能使紫色石蕊试液变红
回答下列问题:
(1)A~E中,属于烃的是 (填字母)。
(2)A能使溴的四氯化碳溶液褪色,发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(3)C催化氧化生成D的化学方程式为 。
(4)有机物B具有的性质是 。(填序号)
①无色无味的液体; ②有毒; ③不溶于水; ④密度比水大; ⑤能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色
(5)E的水溶液能使紫色石蕊试液变红,说明E的水溶液显酸性,现设计一个实验来比较E与碳酸酸性的强弱,则该实验的原理是 。(用化学方程式说明)
13.[2022·河北存瑞中学高三质检]芳香烃X,相对分子质量为92。以X为初始原料合成E,路线如下(部分产物和反应条件已略去)。
―→
回答下列问题:
(1)有机物X的结构简式为 。
(2)A→B的反应条件为 。
(3)C→D转化中①的化学方程式为__________________________________________ ______________________________________________________________________________。
(4)下列关于B的说法正确的是 。
a.核磁共振氢谱有5个峰
b.能发生消去反应和还原反应
c.能与钠反应放出氢气
d.能和NaOH溶液反应
(5)E有多种同分异构体,同时符合下列条件的同分异构体共有 种。
①遇NaHCO3溶液有气体放出
②芳香族化合物
其中不含甲基的有机物的结构简式为 。专练45 重要的烃与同分异构体
1.[2022·浙江卷1月]下列说法不正确的是( )
A.32S和34S互为同位素
B.C70和纳米碳管互为同素异形体
C.CH2ClCH2Cl和CH3CHCl2互为同分异构体
D.C3H6和C4H8一定互为同系物
2.[2021·浙江卷1月]下列说法正确的是 ( )
A.14N2和15N2互为同位素
B.间二甲苯和苯互为同系物
C.Fe2C和Fe3C互为同素异形体
D.乙醚和乙醇互为同分异构体
3.[2021·浙江卷1月]下列说法不正确的是( )
A.联苯()属于芳香烃,其一溴代物有2种
B.甲烷与氯气在光照下发生自由基型链反应
C.沥青来自石油经减压分馏后的剩余物质
D.煤的气化产物中含有CO、H2和CH4等
4.下列化学用语表示正确的是( )
①甲基的电子式: ②乙烯的结构简式:CH2CH2 ③乙烷的球棍模型:
④苯分子的比例模型:
A.①②③ B.③④
C.②③④ D.④
5.[素材创新]环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物。1,4 二氧杂螺[2.2]丙烷的结构简式为。下列说法正确的是( )
A.1 mol该有机物完全燃烧需要4 mol O2
B.该有机物与HCOOCH===CH2互为同分异构体
C.该有机物的二氯代物有3种
D.该有机物所有原子均处于同一平面
6.[2022·山西大学附中高三测试]下列反应中前者属于取代反应,后者属于加成反应的是( )
A.甲烷与氯气混合后光照反应;乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.乙烯与溴的四氯化碳溶液反应;苯与氢气在一定条件下反应生成环己烷
C.苯滴入浓硝酸和浓硫酸的混合液中,有油状物生成; 乙烯与水生成乙醇的反应
D.在苯中滴入溴水,溴水褪色;乙烯自身生成聚乙烯的反应
7.[2022·保定重点中学联考]下列物质在给定条件下同分异构体数目正确的是( )
A.C4H10属于烷烃的同分异构体有3种
B.结构为的一溴代物有5种
C.分子组成是C4H8O属于醛类的同分异构体有3种
D.分子组成是C5H10O2属于羧酸的同分异构体有5种
8.[2022·重庆巴蜀中学月考]120 ℃时,两种烃组成的混合气体完全燃烧后所得 CO2 和H2O 的物质的量随混合烃的总物质的量变化如图所示。则下列对该混合烃组成的判断正确的是( )
A.一定含有甲烷 B.一定含有乙烯
C.一定含有苯 D.一定不含乙烯
9.下列关于苯的叙述正确的是( )
A.反应①为取代反应,有机产物与水混合浮在上层
B.反应②为氧化反应,反应现象是火焰明亮并带有浓烟
C.反应③为取代反应,有机产物是一种烃
D.反应④中1 mol苯最多与3 mol H2发生加成反应,是因为苯分子含有三个碳碳双键
10.[2022·安徽池州八中月考]某研究性小组为了探究石蜡油(液态烷烃混合物)的分解产物,设计了如下实验方案。下列说法错误的是( )
A.石蜡油的分解产物中含有烯烃,不含烷烃
B.试管乙、丙中溶液均褪色,分别发生氧化反应、加成反应
C.碎瓷片有催化和积蓄热量的作用
D.结束反应时,为防止倒吸,先撤出导管,再停止加热
11.[2021·河北卷]
苯并降冰片烯是一种重要的药物合成中间体,结构简式如图。关于该化合物,下列说法正确的是( )
A.是苯的同系物
B.分子中最多8个碳原子共平面
C.一氯代物有6种(不考虑立体异构)
D.分子中含有4个碳碳双键
12.利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组拟在实验室中模拟上述过程,其设计的模拟装置如图:
根据要求填空:
(1)装置A中反应的化学方程式为______________________________,当产生336 mL气体(标准状况)时,有________ mol还原剂被氧化。
(2)B装置有三种功能:①控制气流速率;
②________________________;③________________________。
(3)设V(Cl2)/V(CH4)=x,若理论上欲获得最多的氯化氢,则x的取值范围是________。
(4)D装置中的石棉上均匀附着湿润的KI粉末,其作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)E装置的作用是________(填编号)。
A.收集气体 B.吸收氯气
C.防止倒吸 D.吸收氯化氢
(6)在C装置中,经过一段时间的强光照射,发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生,写出置换出黑色小颗粒的化学方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(7)装置中除了有盐酸生成外,还含有有机物,从E中分离出盐酸的最佳方法为____________,该装置还有缺陷,原因是没有进行尾气处理,其尾气的主要成分是________(填编号)。
A.CH4 B.CH3Cl
C.CH2Cl2 D.CHCl3
E.CCl4
13.现有A、B两种烃,已知A的分子式为C5Hm,而B的最简式为C5Hn(m、n均为正整数)。
(1)下列关于烃A和烃B的说法中不正确的是________(填字母)。
a.烃A和烃B可能互为同系物
b.烃A和烃B可能互为同分异构体
c.当m=12时,烃A一定为烷烃
d.当n=11时,烃B可能的分子式有两种
e.烃A和烃B可能都为芳香烃
(2)若烃A为链状烃,且分子中所有碳原子都在一条直线上,则A的结构简式为________。
(3)若烃A为链状烃,分子中所有碳原子不可能都在同一平面上。在一定条件下,1 mol A最多只能与1 mol H2发生加成反应。写出烃A的名称________________。
(4)若烃B为苯的同系物,取一定量的烃B完全燃烧后,生成物先通过足量浓硫酸,浓硫酸增重1.26 g,再通过足量碱石灰,碱石灰增重4.4 g,则烃B的分子式为________。若其苯环上的一溴代物只有一种,则符合条件的烃B有________种。
(5)当m=n=4时,取A和B组成的混合物a g完全燃烧后,将产物通过足量Na2O2固体充分吸收,固体增重________ g(用含a的代数式表示)。专练55 分子结构与性质
1.[2021·江苏卷]反应Cl2+2NaOH===NaClO+NaCl+H2O可用于制备含氯消毒剂。下列说法正确的是( )
A.Cl2是极性分子
B.NaOH的电子式为Na∶∶H
C.NaClO既含离子键又含共价键
D.Cl-与Na+具有相同的电子层结构
2.[2021·海南卷]关于NH3性质的解释合理的是( )
选项 性质 解释
A 比PH3容易液化 NH3分子间的范德华力更大
B 熔点高于PH3 N—H键的键能比P—H键大
C 能与Ag+以配位键结合 NH3中氮原子有孤电子对
D 氨水中存在NH NH3·H2O是离子化合物
3.[2021·辽宁卷]某多孔储氢材料前驱体结构如图,M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大,基态Z原子的电子填充了3个能级,其中有2个未成对电子。下列说法正确的是( )
A.氢化物沸点:X>Y
B.原子半径:M
4.[2021·湖北卷]甲烷单加氧酶(s mmo)含有双核铁活性中心,是O2氧化CH4生成CH3OH的催化剂,反应过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.基态Fe原子的核外电子排布式为[Ar]3d64s2
B.步骤③有非极性键的断裂和极性键的形成
C.每一步骤都存在铁和氧元素之间的电子转移
D.图中的总过程可表示为:
CH4+O2+2H++2e-CH3OH+H2O
5.[2021·湖北卷]下列有关N、P及其化合物的说法错误的是( )
A.N的电负性比P的大,可推断NCl3分子的极性比PCl3的大
B.N与N的π键比P与P的强,可推断N≡N的稳定性比P≡P的高
C.NH3的成键电子对间排斥力较大,可推断NH3的键角比PH3的大
D.HNO3的分子间作用力较小,可推断HNO3的熔点比H3PO4的低
6.[2021·江苏卷]下列有关NH3、NH、NO的说法正确的是( )
A.NH3能形成分子间氢键
B.NO的空间构型为三角锥形
C.NH3与NH中的键角相等
D.NH3与Ag+形成的[Ag(NH3)2]+中有6个配位键
7.[2022·河北冀州中学月考]下列说法不正确的是( )
A.σ键比π键重叠程度大,形成的共价键强
B.两个原子之间形成共价键时,只能形成一个σ键
C.气体单质中,一定有σ键,可能有π键
D.N2 分子中一个σ键,两个π键
8.[2022·经典习题选萃]关于原子轨道的说法正确的是( )
A.CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s轨道和C原子的2p轨道混合起来而形成的
B.sp3杂化轨道是由同一原子中能量最近的s轨道和p轨道混合起来形成的一组能量相同的新轨道
C.凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子,其几何构型都是正四面体
D.凡AB3型的共价化合物,其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键
9.氢键广泛地存在于自然界中,可以说,正是氢键的存在才孕育了地球上的生命,下列有关氢键的叙述中正确的是( )
①氢键的存在才使得水为液态,否则地球生命何以生存 ②冰中的氧原子周围是四个氢原子,其中两个形成的是氢键,所以冰内部是以氧原子为中心原子形成的无数的四面体结构,这种分子构型使得同质量的冰的体积比液态水大,所以冰浮在水面上,如果冰的密度比液态水的密度大,地球生命将不堪设想 ③DNA双链间存在着氢键 ④蛋白质分子中存在氢键
A.①②③④ B.①③④
C.②③④ D.③④
10.[2022·郑州一中月考]下列叙述正确的是( )
A.NO2、SO2、BF3、NCl3分子中没有一个分子中原子的最外层电子都满足了8e-稳定结构
B.CCl4和NH3都是以极性键结合的极性分子,P4和NO2都是共价化合物
C.在CaO和SiO2晶体中,都不存在单个小分子
D.π键是由两个P电子“头碰头”重叠形成,σ键是镜面对称、而π键是轴对称
11.[2022·河北武邑高三专项测试]第ⅤA族元素的原子R与A原子结合形成RA3气态分子,其立体结构呈三角锥形。RCl5在气态和液态时,分子结构如下图所示,下列关于RCl5分子的说法中不正确的是( )
A.每个原子都达到8电子稳定结构
B.键角(Cl—R—Cl)有90°、120°、180°几种
C.分子中5个R—Cl键键能不都相同
D.RCl5受热后会分解生成分子立体结构呈三角锥形的RCl3
12.下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一种化学元素。
下列说法正确的是( )
A.沸点A2D
C.B、C、D形成的气态氢化物互为等电子体
D.C形成的单质中σ键与π键个数之比为1∶2
13.化合物NH3与BF3可以通过配位键形成NH3·BF3,下列说法正确的是( )
A.NH3与BF3都是极性分子
B.NH3与BF3都是三角锥形结构
C.NH3·BF3中各原子都达到8电子稳定结构
D.NH3·BF3中,NH3提供孤对电子,BF3提供空轨道
14.用价层电子对互斥理论可以预测许多分子或离子的立体构型,有时也能用来推测键角大小,下列判断正确的是( )
A.SO2、CS2、HI都是直线形分子
B.COCl2、BF3、SO3都是平面三角形分子
C.PCl3、NH3、PCl5都是三角锥形分子
D.BF3键角为120°,SnBr2键角大于120°
15.[2022·湖北名校联盟]酞菁钴近年来被广泛应用于光电材料、非线性光学材料、催化剂等方面,其结构如图所示(Co参与形成的均为单键,部分化学键未画明)。
下列说法正确的是( )
A.酞菁钴中三种非金属元素的电负性大小顺序为N>H>C
B.酞菁钴中碳原子的杂化方式有sp2杂化和sp3杂化两种
C.与Co(Ⅱ)通过配位键结合的是2号和4号N原子
D.1号和3号N原子分别与周围3个原子形成的空间结构为平面三角形