河北某百强中学高一下学期第三次月考
化学
可能用到的相对原子质量:
H:1 He:4 C:12 N:14 O:16 Na:23 Al:27 Cl:35.5 Fe:56 Cu:64 Zn:65
一、单项选择题:本题共20小题,每小题3分,共60分。每小题给出的4个选项中只有一项是符合题目要求的。
1.2024年我国科技呈现井喷式发展,化学学科在这些发展中发挥了重要作用。下列说法正确的是
A.我国科学家研制出世界首款基于原语的类脑互补视觉芯片,目前广泛使用的硅基芯片的主要成分是高纯度二氧化硅
B.我国首艘大洋钻探船“梦想”号采用大量合金来制作船身,合金的熔点比其成分金属高
C.2024年我国新能源汽车产销量仍然领跑全球,从安全性角度来看,研发固态电解质动力电池取代目前的锂离子电池是一个理想的方向
D.我国已有多个手机品牌采用有机电致发光材料作为显示屏,这种材料和聚乙烯一样都属于纯净物
2.下列关于电解法镀铜和粗铜精炼的叙述,错误的是
A.粗铜精炼时,用纯铜作阴极 B.镀件上电镀铜时,用铜作阳极
C.都可以用CuSO4溶液作电解液 D.粗铜精炼时,电解液中Cu2+浓度不变
3.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.0.1molFe与足量的S反应转移的电子数为0.3NA
B.标况下,11.2LCCl4含共用电子对的数目为2NA
C.锌铜盐桥原电池中,负极每减少65g,外电路中转移电子数为2NA
D.一定条件下,密闭容器中加入2molSO2和1molO2发生反应,转移的电子数为4NA
4.下列关于化学反应与能量的说法正确的是
A.石墨转化为金刚石是吸热反应,故石墨比金刚石更稳定
B.NaOH固体溶于水温度升高,是因为发生了放热反应
C.甲烷燃烧放热,是因为破坏反应物化学键所需的能量特别大
D.风力、流水、原煤、电力、天然气都属于可再生能源
5.反应M+N→Q(放热)分两步进行:①M+N→X(吸热);②X→Q(放热)。下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是
A.B.C. D.
6.下列离子方程式或电极反应式书写正确的是
A.向Na2SiO3溶液中通入过量CO2:SiO32- + CO2 + H2O = H2SiO3↓ + CO32-
B.铅酸蓄电池放电时的正极反应:PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e- = PbSO4 + 2H2O
C.过量SO2通入NaClO溶液中:SO2 + H2O + ClO- = HClO + HSO3-
D.将氨水滴入到FeCl3溶液中:Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3↓
7.分枝酸可用于生化研究,其结构简式如图。下列关于分枝酸的叙述错误的是
A.该有机物有5种官能团
B.分枝酸一定条件下可以发生取代反应、加成反应,氧化反应和加聚反应
C.1mol分枝酸能和Na、NaOH分别发生反应,最多消耗这两种物质的物质的量之比是3:2
D.可使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色,但褪色原理不同
8.恒温条件下,用图1装置研究铁的电化学腐蚀,测定结果如图2。下列说法不正确的是
A.AB段主要发生析氢腐蚀
B.AD段负极反应式为Fe - 2e- = Fe2+
C.BC段正极反应式为2H+ + 2e- = H2↑
D.常见防止钢铁腐蚀方法有牺牲阳极法,利用了原电池原理防腐
9.部分含N和Cl物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列说法正确的是
A.a'和b'均能使紫色石蕊试液先变红后褪色 B.d属于酸性氧化物
C.a可作制冷剂 D.工业制备e的过程为a→b→c→d→e
10.如图所示是一种以液态肼()为燃料,氧气为氧化剂,某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。在固体氧化物电解质的温度达700~900℃时,O2-可在该固体氧化物电解质中自由移动,反应生成物均为无毒无害的物质。下列说法正确的是
A.放电时,电子的流向为电极甲→负载→电极乙→固体氧化物→电极甲
B.放电时,电极甲电势高于电极乙电势
C.电池负极反应为:N2H4 - 4e- = N2↑ + 4H+
D.当电路中通过2mol e-时,电极乙上有11.2LO2(标准状况下)参与反应
11.如图为通过EFC剑桥法用固体二氧化钛(TiO2)生产海绵钛的装置示意图,其原理是在通电条件下,TiO2(阴极)中的氧解离进入熔融盐,阴极最后只剩下纯钛。下列说法正确的是( )
A.阳极的电极反应式为2Cl--2e- Cl2↑
B.阴极的电极反应式为TiO2+4e- Ti+2O2-
C.通电后,O2-、Cl-均向阴极移动
D.石墨电极的质量不发生变化
12.根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项 实验操作和现象 实验结论
A 向某盐溶液中加入过量稀盐酸,产生能使品红溶液褪色的气体 盐溶液中含有SO32-或HSO3-
B 将浓硫酸滴到胆矾晶体上蓝色晶体变白 浓硫酸具有吸水性,发生化学变化
C 将待测液分成两份,分别滴加石灰水和盐酸,前者产生白色沉淀,后者产生无色无味气体 待测液中含有CO32-
D 向蛋白质溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液,溶液中析出沉淀,将沉淀加入水中,沉淀溶解 饱和(NH4)2SO4溶液使蛋白质发生变性
A.A B.B C.C D.D
13.据文献报道,我国学者提出氧化HBr生成的反应历程如图所示。下列有关该历程的说法不正确的是
A.O2氧化HBr生成Br2的总反应为:O2 + 4HBr = 2Br2 + 2H2O
B.中间体HOOBr和HOBr中Br化合价相同
C.步骤③中,每生成1mol Br2转移2mol电子
D.发生步骤②时,断裂的化学键既有极性键又有非极性键
14.将SO2分别通入无氧、有氧且浓度均为0.1mol/L的BaCl2溶液和Ba(NO3)2溶液中,探究NO3-和O2哪种微粒起到了主要氧化作用,结合以下实验记录,说法正确的是
项目 实验记录
pH 变化
是否产 生沉淀 BaCl2溶液(无氧)中无白色沉淀、BaCl2溶液(有氧)中有白色沉淀、Ba(NO3)2溶液(无氧)中有白色沉淀、Ba(NO3)2溶液(有氧)中有白色沉淀。
A.曲线a所示溶液pH降低是SO2与BaCl2溶液反应生成HCl导致的
B.曲线c所示溶液中可能发生反应SO2 + 2Cl- + 2H2O = SO42- + 4H+ + Cl2干扰试验
C.通过曲线变化的对比,说明O2起到了主要氧化作用
D.曲线b所示溶液中,生成的白色沉淀为BaSO3
15.某种化合物的结构如下图所示。其中X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的五种短周期主族元素,X的阳离子可视为质子,Q原子最外层电子数是内层电子数的3倍。下列说法错误的是
A.简单气态氢化物的稳定性:ZB.X、Y、Z、Q不能形成含四种元素的有机化合物
C.X、Z和Q可形成共价化合物也可形成离子化合物
D.X、W可分别与Q形成原子个数比为1:1 、2:1的化合物
16.铜是一种过渡金属,在自然界既以化合态存在(如黄铜矿),又以游离态存在。一种以黄铜矿(主要成分为CuFeS2,含少量Fe的氧化物、Au等)为原料制备纳米Cu的工艺流程如图。已知:Cu2+与过量氨水形成深蓝色[Cu(NH3)4]2+;一般情况下,N2H4·H2O被氧化生成无污染的N2。下列说法正确的是
A.“溶浸”过程产生的滤渣成分为Au
B.“还原”过程的滤液中溶质主要为(NH4)2SO4
C.电解精炼粗铜,当阳极有2mol电子转移时,阴极生成2mol铜
D.“氧化”过程为了加快反应速率,可以在较高温度下进行
17.科学家合成了一种“蝴蝶”烃,球棍模型如图(图中的“棍”代表单键、双键或三键),其一氯代物只有一种,下列说法错误的是
A.该烃分子式为C5H4
B.该烃中碳原子的化学环境有2种
C.该分子中所有碳原子可能共平面
D.“蝴蝶”烃可以使溴水以及高锰酸钾溶液褪色
18.浓差电池是一种利用电解质溶液浓度差产生电势差而形成的电池。理论上当电解质溶液的浓度相等时停止放电。图1为浓差电池,图2为电渗析法制备次磷酸(H3PO2),用图1的浓差电池提供电能制备次磷酸(H3PO2)。下列说法错误的是
A.Cu(Ⅰ)是电池的负极
B.b膜、d膜是阳离子交换膜,c膜是阴离子交换膜
C.电渗析过程中M、N室中H2SO4和NaOH的浓度均增大
D.电池从开始到停止放电,理论上可制备0.02mol H3PO2
19.南开大学科研团队通过电解法将CO2转化为高附加值化工产品乙烯,获得国家科学基金项目支持。下图为采用单原子Ni和纳米Cu作串联催化剂实现上述转化的装置图。已知:电解效率。下列说法正确的是
A.电极a连接电源的正极
B.通电后装置右室中溶液质量减少
C.电极b的电极反应方程式为:2H2O + 2e- = H2↑ + 2OH-
D.若电解效率为60%,电路中通过1mol电子时,产生1.12L乙烯(标准状况下)
20.某小组为了探究NaSO3溶液和酸性KIO3溶液的反应情况,装置如图所示:
Ⅰ:K闭合后,0-t1秒电流表的指针立即发生偏转,此时从甲池中取溶液于试管中,滴加淀粉溶液,溶液变蓝;直接向甲池滴加淀粉溶液,溶液未变蓝;
Ⅱ:t1-t2秒,指针回到“0”处,又迅速发生偏转,如此周期性往复多次……,一段时间后指针最终归零。已知:IO3-在酸性溶液能氧化,反应为IO3- + 5I- + 6H+ = 3I2 + 3H2O。
下列说法错误的是
A.0-t1,直接向甲池加淀粉溶液未变蓝,说明Na2SO3和酸性KIO3不能直接生成I2
B.t1-t2,指针回到“0”处,可能原因是IO3- + 5I- + 6H+ = 3I2 + 3H2O,不再参与电极反应
C.t1-t2,又迅速发生偏转可能是I2氧化SO32-
D.可以用盐酸酸化的硝酸钡溶液检验乙池中的氧化产物
Ⅱ卷(非选择题40分)
21.(12分)A的产量可以用来衡量一个国家石油化学工业的发展水平。以A为原料合成香料G和高分子材料H的流程如下:
请回答下列问题:
(1)A→H的反应类型为 。
(2)常用于检验C中官能团的一种试剂是 (填名称)。
(3)写出反应②的化学方程式 。
(4)已知同一个碳原子上不能连接两个羟基,则的同分异构体中与F互为同系物的有
种。
(5)写出反应⑥的化学方程式 。
(6)有关上述物质的说法错误的是 。
a.可通过酸性高锰酸钾溶液洗气的方法除去乙烷中含有的A杂质
b.B可以与酸性重铬酸钾溶液反应生成D
c.反应②中B断裂了C-H键和O-H键
d.C和E互为同分异构体
e.H可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
22.(12分)某实验室利用Cl2和SO2反应合成硫酰氯(SO2Cl2)。实验装置如图(夹持仪器已省略),请回答下列问题:
已知:① SO2Cl2的熔点为-54.1 ℃,沸点为69.1 ℃,在空气中遇水蒸气发生剧烈反应,并产生大量HCl白雾,100 ℃以上分解生成SO2和Cl2;
②实验室合成SO2Cl2的原理:SO2 (g) + Cl2 (g) SO2Cl2 (l),且反应会放出大量的热。
(1)装置中碱石灰所起的作用 。
(2)装置戊上方分液漏斗中最好选用 (填字母)。
a.蒸馏水 b.饱和食盐水 c.浓氢氧化钠溶液 d.6.0 mol·L-1盐酸
(3)装置乙和丁盛放的试剂均是 。
(4)装置丙放置在冰水浴中的原因是 。
(5)用如图装置验证酸性:H2SO3﹥H2CO3,溶液均足量。请从下列试剂中选择合适的试剂以完成实验(要求:试剂不重复,填字母)。
a.品红溶液 b.酸性KMnO4溶液 c.饱和NaHCO3溶液 d.饱和NaHSO3溶液
试剂X为 ,试剂Y为 。
23.(16分)铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在,主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物。从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如下图所示。
已知:最高价铬酸根在酸性介质中以Cr2O72-存在,在碱性介质中以CrO42-存在。
回答下列问题:
(1)煅烧过程中,钒和铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐,其中含铬化合物主要为 (填化学式)。
(2)浸取过程中“水浸渣”中主要为 。
(3)除铝过程中“滤渣”中主要为 。
(4) “分离钒”步骤中,将溶液pH调到1.8左右得到V2O5沉淀,V2O5在pH<1时,溶解为VO2+或VO3+;在碱性条件下,溶解为VO3-或VO43-,上述性质说明V2O5具有 (填标号)。
A.酸性 B.碱性 C.两性
(5) “还原”步骤中Cr2O72-加入焦亚硫酸钠(Na2S2O5)溶液生成Cr3+,反应的离子方程式为
。
(6)全钒液流储能电池是利用不同价态离子发生氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的,其装置原理如图:
①当左槽溶液逐渐由黄变蓝,其电极反应式为 。
②充电过程中,右槽溶液颜色变化为 。
③充电时若转移的电子数为6.02×1023个,左槽溶液中n(H+)的变化量为 。
1.【答案】C
【详解】A.硅基芯片的成分是高纯硅,A错误;
B.合金的熔点一般比其成分金属低,B错误;
C.固态电解质具有不易燃烧和爆炸的优点,是动力电池研究的主要方向,C正确;
D.有机电致发光材料同聚乙烯一样,是高聚物,聚合度为不定值,故为混合物,不是纯净物,D错误;
2.【答案】D
【详解】A.粗铜精炼时,粗铜作精炼池的阳极,纯铜作阴极,故A正确;
B.镀件上电镀铜时,铜作电镀池的阳极,镀件作阴极,故B正确;
C.电解法镀铜和粗铜精炼时,都可以用硫酸铜溶液作电解液,故C正确;
D.粗铜精炼时,粗铜作精炼池的阳极,锌、铁、铜在阳极失去电子发生氧化反应生成金属阳离子,纯铜作阴极,铜离子在阴极得到电子发生还原反应生成铜,则电解过程中铜离子浓度减小,镀铜时电解液中铜离子浓度几乎不变,故D错误;
3.【答案】C
【详解】A.Fe与足量的S反应生成FeS,Fe为+2价,与足量的S反应转移的电子数为0.2NA,故A错误;
B.标况下,CCl4呈液态,不能用标况下气体摩尔体积22.4L/mol计算11.2LCCl4含共用电子对的数目,B错误;
C.铜锌盐桥原电池中,锌作负极,发生电极反应:Zn-2e-=Zn2+,负极每减少65g,即反应掉1molZn,外电路中转移电子数为2NA,C正确;
D.SO2与O2反应为可逆反应(),2molSO2和1molO2不能完全反应生成2molSO3,则一定条件下2molSO2和1molO2充分反应,转移的电子数小于4NA,D错误;
4.【答案】A
【详解】A.石墨转化为金刚石是吸热反应,石墨具有的能量低,石墨比金刚石更稳定,A项正确;
B.NaOH固体溶于水温度升高,是放热的物理变化,不属于放热反应,B项错误;
C.甲烷燃烧放热,是因为破坏反应物化学键所需的能量小于生成物化学键形成所释放的能量,C项错误;
D.风力、流水、电力都属于可再生能源,原煤、天然气属于不可再生能源,D项错误;
5.【答案】D
【分析】反应物总能量高于生成物总能量,反应放热;反应物总能量低于生成物总能量,反应吸热。
【详解】M+N→Q(放热),M+N的总能量大于Q的总能量;反应①为吸热反应,则M+N的总能量低于X的总能量,反应②为放热反应,则X的总能量高于Q的总能量,故D正确,
6.【答案】B
【详解】A.向Na2SiO3溶液中通入过量CO2生成硅酸沉淀和碳酸氢钠,离子方程式为:,A错误;
B.铅酸蓄电池放电时,PbO2在正极得到电子生成PbSO4,根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为:,B正确;
C.过量通入溶液中会发生氧化还原反应生成:,C错误;
D.将氨水滴入到溶液中:,D错误;
7.【答案】A
【详解】A.根据结构简式可知,该有机物分子中含羧基、碳碳双键、羟基和醚键,共4种官能团,A错误;
B.分枝酸含有碳碳双键,可以发生加成反应,另外分枝酸还含有羧基和羟基,一定条件下可以发生取代反应、氧化反应和加聚反应,B正确;
C.分枝酸含有2个羧基和1个羟基,1mol分枝酸可以和3molNa反应,该有机物含有2个羧基,1mol分枝酸可以和2molNaOH反应,则1mol分枝酸分别和钠、氢氧化钠发生反应,最多消耗这两种物质的量之比是3:2,C正确;
D.分枝酸含有碳碳双键,与溴可发生加成反应,从而使溴的四氯化碳溶液褪色,而分枝酸分子中含的碳碳双键和羟基可被酸性高锰酸钾溶液氧化,从而使酸性高锰酸钾溶液褪色,褪色原理不同,D正确;
8.【答案】C
【详解】A.由图可知,AB段体系的压强增大,说明产生了氢气,故AB段主要发生析氢腐蚀,A正确;
B.AD段内发生的都是铁的电化学腐蚀,铁在负极的电极式为:Fe-2e-=Fe2+,B正确;
C.由图可知BC段的压强在减小,主要发生吸氧腐蚀C错误;
D.牺牲阳极法是利用活泼金属更易失电子,在原电池中做负极材料,保护正极D正确;
9.【答案】C
【分析】根据价类二维图可知,a为-3价N的氢化物,即NH3;b为N2,c为+2价N的氧化物,即NO;d为+4价N的氧化物,即NO2;e为+5价N的含氧酸,即;a'为-1价Cl的氢化物,即HCl;b'为Cl2,c'为+1价Cl的含氧酸,即HClO;d'为+5价Cl的含氧酸,即;e'为+7价Cl的含氧酸,即HClO4,据此解答。
【详解】A.b'为Cl2,a'为HCl,Cl2和水反应生成HCl和HClO,使其溶液呈酸性,且HClO具有漂白性,能使紫色石蕊试液先变红后褪色;HCl是强酸,但没有漂白性,只能使紫色石蕊试液变红,不能褪色,A错误;
B.d为NO2,酸性氧化物是指与碱反应只生成盐和水的氧化物,二氧化氮与碱(如NaOH)发生氧化还原反应生成两种盐(硝酸钠和亚硝酸钠)和水,不属于酸性氧化物,B错误;
C.a为NH3,液态NH3汽化时要吸收大量的热,使周围温度急剧降低,可作制冷剂,C正确;
D.e为,工业制备硝酸的过程为NH3催化氧化生成NO,NO与O2生成NO2,NO2与水生成HNO3,即a→c→d→e,D错误;
10.【答案】D
【分析】该电池中以液态肼为燃料,通入N2H4的电极为负极,即电极甲为负极,通入氧气的电极为正极,即电极乙为正极。
【详解】A.电子不能通过电解质,A错误;
B.原电池中正极电极乙电势高于负极电极甲电势,B错误;
C.反应生成物均为无毒无害的物质,所以N2H4被氧气氧化生成N2和H2O,电解质为固体氧化物,O2-在该固体氧化物电解质中自由移动,故负极反应为:,C错误;
D.1molO2参与反应时转移4mol电子,故电路中通过2mol e-时,电极乙上消耗0.5molO2,标况下有11.2LO2参与反应,D正确;
11.【答案】B
【详解】电解池的阳极上发生O2-失电子的氧化反应,电极反应式为2O2--4e-O2↑,A错误;电解池的阴极上发生TiO2得电子的还原反应,电极反应式为TiO2+4e-Ti+2O2-,B正确;电解池中,电解质里的阴离子O2-、Cl-均移向阳极,C错误;石墨电极会和阳极上产生的O2发生反应,产生CO、CO2气体,电极本身被消耗,质量减小,D错误。
12.【答案】B
【详解】A.向某盐溶液中加入过量稀盐酸,产生能使品红溶液褪色的气体,气体可能是SO2或是Cl2,则盐溶液中还可能还有ClO-离子,A错误;
B.将浓硫酸滴入胆矾晶体中蓝色晶体变白,说明CuSO4·5H2O转化为CuSO4,体现了浓硫酸具有吸水性,发生化学变化,B正确;
C.能与石灰水反应产生白色沉淀,与盐酸反应产生无色无味气体的离子不一定是,也可能是,C错误;
D.蛋白质的变性是不可逆的,将沉淀加入水中,沉淀溶解,说明蛋白质没有变性,是蛋白质的盐析,D错误;
13.【答案】C
【分析】由图可知,反应①为HBr+O2=HOOBr,反应②为HOOBr+HBr=2HOBr,反应③为HBr+HOBr=H2O+Br2,总反应为O2+4HBr=2Br2+2H2O,据此分析;
【详解】A.由分析可知,氧气氧化溴化氢的总反应为O2+4HBr=2Br2+2H2O,A正确;
B.中间体HOOBr和HOBr中Br的化合价均为+1价,B正确;
C.由分析可知,反应③为HBr+HOBr=H2O+Br2,反应中溴化氢为反应的还原剂,HOBr为氧化剂,则每生成1 mol溴转移1 mol电子,C错误;
D.步骤②反应为HOOBr+HBr=2HOBr,在该反应过程中有断裂的化学键有极性键H-Br、H-O、Br-O键的断裂,也有非极性键O-O的断裂,D正确;
14.【答案】C
【分析】曲线a表示无氧环境下,氯化钡溶液pH减小,二氧化硫溶于水生成亚硫酸,亚硫酸电离产生氢离子,溶液pH值降低;曲线c表示有氧环境下,氯化钡溶液pH值变化较大,说明二氧化硫被氧气氧化为强酸溶液,反应的离子方程式为:;曲线b表示无氧条件下,硝酸钡溶液pH值减小,b中发生的离子反应为:;曲线d表示有氧条件下,溶液pH值变化较大,a、c和b、d的对比实验说明氧化的主要微粒是O2。
【详解】A.曲线a表示无氧环境下,氯化钡溶液 pH变化减小,说明二氧化硫生成了弱酸亚硫酸,溶液pH降低的原因是,A错误;
B.选项中S、Cl元素化合价均上升,不可能发生此反应,曲线c表示有氧环境下,氯化钡溶液 pH变化较大,则说明二氧化硫被氧气氧化为强酸硫酸,反应的方程式是,B错误;
C.氯化钡、硝酸钡在有氧环境下,pH变化几乎相同,且pH下降的比无氧环境快,说明氧化的主要微粒是O2,C正确;
D.有分析可知,b中发生的离子反应为:,白色沉淀为,D错误;
15.【答案】B
【分析】X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的五种短周期主族元素,X的阳离子可视为质子故X为H,Y形成4个共价键,Y为C,Z形成3个共价键,Z为N,Q形成2个共价键,Q为O,W为带一个正电荷的阳离子,故W为Na,据此分析答题。
【详解】A.同周期从左到右,非金属性逐渐增强,根据非金属性越强,其简单氢化物稳定性越强,气态氢化物的稳定性:NB.H、C、N、O可以形成含四种元素的有机化合物,如氨基酸(同时含有),B错误;
C.H、N、O可以形成共价化合物硝酸,也可以形成离子化合物硝酸铵,C正确;
D.Na和O可以形成氧化钠和过氧化钠,H和O可以形成水和过氧化氢,D正确;
16.【答案】B
【分析】黄铜矿的主要成分为CuFeS2,含少量Fe的氧化物、Au等,加入稀硫酸和硫酸铁溶液溶浸,Fe3+具有氧化性,可氧化硫元素得到S,同时Cu2+、Fe3+、和Fe2+留在溶液中,加入双氧水可氧化Fe2+,然后用氨水氨化Cu2+,同时产生Fe(OH)3沉淀,最后用水合肼还原[Cu(NH3)4]SO4得到纳米铜,滤液的主要溶质为(NH4)2SO4。
【详解】A.黄铜矿的主要成分为CuFeS2,“溶浸”过程是三价铁和CuFeS2的反应,离子方程式为:,所以滤渣还含有S单质A错误;
B.“还原”后滤液的主要溶质为(NH4)2SO4,B正确;
C.阴极电极反应为:Cu2++2e-=Cu,则阳极有2mol电子转移时,阴极生成1mol铜,C错误;
D.双氧水受热易分解,不能在较高温度下反应,D错误;
17.【答案】C
【详解】A.根据球棍模型可知,该烃分子式为,选项A正确;
B.该烃分子式中碳原子的化学环境有2种,一种是中心碳原子,另外四个碳原子为一种,选项B正确;
C.该结构中存在饱和碳,则该分子中所有碳原子不可能共平面,选项C错误;
D.“蝴蝶”烃分子结构为,含碳碳双键可以与溴水发生加成反应使其褪色,与高锰酸钾发生氧化还原反应使其褪色,选项D正确;
18.【答案】D
【分析】图1为浓差电池,图2为电渗析法制备次磷酸(H3PO2),用图1的浓差电池提供电能制备次磷酸(H3PO2),图1中Cu(Ⅰ)为原电池负极,Cu(Ⅱ)为正极,图2中原料室中的H2PO
移向产品室,则c膜为阴离子交换膜,M室中的氢离子通过b膜进入产品室得到H3PO2,则b膜为阳离子交换膜,X电极为电解池的阳极,电极反应:2H2O-4e-=O2↑+4H+,Y为电解池的阴极,电极反应2H2O+2e-=H2↑+OH-,d膜为阳离子交换膜,据此分析判断。
【详解】A.分析可知Cu(Ⅰ)是电池的负极,故A正确;
B.制备过程分析可知,b膜、d膜是阳离子交换膜,c膜是阴离子交换膜,故B正确;
C.电渗析过程中,电极反应可知,M、N室中H2SO4和NaOH的浓度均增大,故C正确;
D.电池从开始到停止放电时,则浓差电池两边Cu(NO3)2浓度相等,所以正极析出0.02mol Cu,电路中转移0.04mol电子,电渗析装置生成0.04mol H3PO2,故D错误;
19.【答案】D
【分析】由图可知,与直流电源负极相连的电极a为电解池的阴极,单原子镍做催化剂条件下二氧化碳在阴极得电子生成一氧化碳、纳米铜做催化剂条件下,一氧化碳在阴极得电子生成乙烯,电极b为阳极,氢氧根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和水。
【详解】A.由分析可知,a为电解池的阴极,与直流电源负极相连,A项错误;
B.右室为阳极,发生反应:,当转移4mol电子时,生成1mol氧气,质量减少32g,但同时会有通过阴离子交换膜移动到右室,质量增加68g,右室溶液总质量实际会增加36g,B项错误;
C.由B选项可知,电极b的电极反应方程式为:,C项错误;
D.若乙烯的电解效率为60%,电路中通过1mol电子时,根据题干电解效率公式可得生成乙烯所用的电子的物质的量n=0.6mol,二氧化碳转化为乙烯的总电极反应为2CO2+8H2O+12e-=C2H4+12OH-,则当生成乙烯所用的电子物质的量n=0.6mol,产生的乙烯为0.05mol,标况下体积为1.12L,D项正确;
20.【答案】D
【分析】由题意可知,0-t1秒时,左侧电极为双液电池的正极,酸性条件下碘酸根离子在正极得到电子生成碘离子和水,右侧电极为负极,水分子作用下亚硫酸根离子在负极失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子和氢离子,原电池放电使得电流表的指针立即发生偏转,则电池总反应为溶液中碘酸根离子与亚硫酸根离子反应生成碘离子和硫酸根离子;t1-t2时,放电生成的碘离子与溶液中的碘酸根离子在酸性溶液中反应生成碘和水,碘酸根离子不再参与电极反应使得电流表的指针回到“0”处;又发生偏转可能是溶液中碘单质在正极放电、亚硫酸根离子在负极放电所致。
【详解】A.由分析可知,0-t1秒时,直接向甲池加淀粉溶液未变蓝是因为电池总反应为溶液中碘酸根离子与亚硫酸根离子反应生成碘离子和硫酸根离子,反应没有生成单质碘所致,故A正确;
B.由分析可知,t1-t2时,放电生成的碘离子与溶液中的碘酸根离子在酸性溶液中反应生成碘和水,碘酸根离子不再参与电极反应使得电流表的指针回到“0”处,故B正确;
C.t1-t2时,指针回到“0”处,又发生偏转可能是溶液中碘酸根离子或碘在正极放电、亚硫酸根离子在负极放电所致,故C正确;
D.亚硫酸根离子具有还原性,能与稀硝酸反应生成能与钡离子反应生成硫酸钡白色沉淀的硫酸根离子,所以不能用盐酸酸化的硝酸钡溶液检验乙池中的硫酸根离子,故D错误;
21.【答案】(1)加聚反应 (2)银氨溶液或新制氢氧化铜
(3) (4)5
(5)2CH3COOH + HOCH2CH2OH CH3COOCH2CH2OOCCH3 + 2H2O (6)ae
【详解】(1)A的结构简式为CH2=CH2,根据分析,A→H的反应类型为加聚反应。
(2)由分析可知,C为乙醛,官能团名称为醛基,检验醛基常用银氨溶液或新制氢氧化铜。
(3)反应②中乙醇发生催化氧化反应生成乙醛,化学方程式为:。
(4)
可以采用定一移一法,固定一个羟基的位置,移动另一个羟基,去除重复的即得答案。或者参照C4H10的二氯代物,用羟基代替氯原子,去除两个氯原子连在同一个碳上的情况。则的同分异构体中与F互为同系物的有CH2(OH) CH(OH) CH2CH3、CH2(OH)CH2CH(OH)CH3、CH2(OH)CH2CH2CH2(OH)、、CH2(OH) CH(CH3)CH2(OH)共5种。
(5)2CH3COOH + HOCH2CH2OH →CH3COOCH2CH2OOCCH3 + 2H2O
(6)a.乙烯被高锰酸钾溶液氧化成二氧化碳引入新的杂质,应该用溴水,a错误;
b.乙醇可以被酸性重铬酸钾溶液氧化生成乙酸,b正确;
c.乙醇的催化氧化断裂C-H键和O-H键形成碳氧双键,c正确;
d.乙醛和环氧乙烷分子式相同,结构不同,是同分异构体,d正确;
e.聚乙烯中不含碳碳双键,不能使溴水褪色,e错误;
故答案选ae。
22.【答案】(1) 吸收多余的Cl2和SO2 防止空气中的水蒸气进入装置丙
(2)b (3)浓硫酸
(4)反应放热,且SO2Cl2沸点低、易分解,冰水浴有利于生成和收集SO2Cl2
(5) c b
【详解】(1)氯气、二氧化硫有毒,能与碱石灰反应,装置中碱石灰吸收氯气、二氧化硫,防止污染,SO2Cl2在空气中遇水蒸气发生剧烈反应,并产生大量HCl白雾,碱石灰能防止空气中的水蒸气进入丙装置,碱石灰所起的作用吸收多余的Cl2和SO2,防止空气中的水蒸气进入装置丙。
(2)装置戊上方分液漏斗中的液体排出戊中的氯气,所以氯气不能与该液体反应,也不溶于该液体,所以最好选用饱和食盐水,选b。
(3)SO2Cl2在空气中遇水蒸气发生剧烈反应,并产生大量HCl白雾,为防止水蒸气进入丙,装置乙和丁盛放的试剂均是浓硫酸;
(4)SO2Cl2的熔点为-54.1 ℃,沸点为69.1 ℃,反应放热,且SO2Cl2易分解,冰水浴有利于生成和收集SO2Cl2;
(5)验证酸性:H2SO3﹥H2CO3,根据“强酸制弱酸”把二氧化硫通入碳酸氢钠溶液中放出二氧化碳气体,则证明酸性H2SO3﹥H2CO3,X是碳酸氢钠溶液、Y是酸性高锰酸钾除二氧化碳中的二氧化硫、Z是品红溶液检验二氧化硫已经除尽,若烧杯中的石灰水变浑浊,说明碳酸氢钠和二氧化硫反应有二氧化碳放出,则证明酸性H2SO3﹥H2CO3。
23.【答案】(1) (2)
(3)Al(OH)3 (4)C
(5)2Cr2O72- + 3S2O52- + 10H+ = 6SO42- + 4Cr3+ + 5H2O
(6) 绿色变为紫色 1mol
【详解】(1)煅烧过程中,钒和铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐,根据在碱性介质中以存在,则其中含铬化合物主要为;故答案为:。
(2)煅烧过程中铁的化合物被氧化为氧化铁,因此水浸渣中主要有和;故答案为:。
(3)煅烧、浸取后铝以四羟基铝酸钠形式存在,因此“沉淀”步骤调到弱碱性,则铝以氢氧化铝形式存在,即主要除去的杂质是[Al(OH)4]-;故答案为:[Al(OH)4]-。
(4)根据上述信息说明既和酸反应又和碱反应,因此说明具有两性;
(5)根据最高价铬酸根在酸性介质中以存在,则“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠()溶液,反应的离子方程式为2Cr2O72- + 3S2O52- + 10H+ = 6SO42- + 4Cr3+ + 5H2O;
(6)①当左槽溶液逐渐由黄变蓝,则变为,化合价降低,则其电极反应式为;
②充电过程中,右边为阴极,化合价降低,发生还原反应,因此右槽溶液颜色逐渐由绿色变为紫色;
③根据正极反应式,负极区的氢离子向正极区移动,则放电过程中氢离子的作用是参与电极反应和平衡电荷;充电时电极反应式为,若转移的电子数为个即物质的量为1mol,有1mol氢离子移向右侧,则左槽溶液中的变化量为1mol;