山东省滨海开发区滨海中学2015-2016学年高二下期6月月考化学试卷(解析版)

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名称 山东省滨海开发区滨海中学2015-2016学年高二下期6月月考化学试卷(解析版)
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版
科目 化学
更新时间 2016-07-10 14:42:15

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山东省滨海开发区滨海中学2015-2016学年高二下期6月月考化学试卷(解析版)
1.下列物质中,分别加入少量溴水,振荡后静置,溶液无色的是(

A.NaOH溶液
B.NaCl
C.KI溶液
D.Zn粉
【答案】AD
【解析】
正确答案:AD
A、2NaOH+Br2=NaBr+NaBrO+H2O,
NaBr和NaBrO均呈无色
B、不反应;
C、2KI+Br2=I2+2KBr,碘水呈黄色
D、Zn+Br2=ZnBr2,溶液呈无色。
2.下列有机分子中,所有的原子不可能处于同一平面的是
【答案】D
【解析】A项碳碳双键的所有原子在同一平面,碳氮三键中的碳和氮在同一直线,所以所有原子有可能在同一平面;B项碳碳双键上的原子在同一平面,共轭双键上的所有原子有可能在同一平面上;C项苯环上的所有原子在同一平面,碳碳双键上原子在同一平面,所以所有原子有可能在同一平面;D项中含有一个甲基,它的原子不可能在同一平面,所以D项错误。
3.200℃时,11.6
g CO2和水蒸气的混合气体与过量的Na2O2充分反应后,固体质量增加了3.6
g,再将反应后剩余固体冷却后加入含有Na+、HCO、SO、CO等离子的水溶液中,若溶液体积保持不变,则下列说法中正确的是
(  )
A.原混合气体的平均摩尔质量为23.2
g/mol
B.混合气体与Na2O2反应过程中电子转移的物质的量为0.25
mol
C.溶液中SO的物质的量浓度基本保持不变
D.溶液中HCO的物质的量浓度减小,CO的物质的量浓度增大,但是HCO和CO的物质的量浓度之和基本保持不变
【答案】A
【解析】略
4.下列说法不正确的是(
)
A.1
mol氧气的质量为32
g
B.标准状况下,0.5
molNO和0.5
mol
O2的混合后体积约为22.4
L
C.CO2的摩尔质量为44
g/mol
D.1
L
2
mol/L的BaCl2溶液中含Cl-的个数为2.408×1024
【答案】B
【解析】
试题分析:A.氧气分子的相对分子质量是32,所以1
mol氧气的质量为32
g,正确;B.NO与O2混合会发生反应2NO+O2=2NO2.反应后混合气体的物质的量是0.75mol,所以在标准状况下,0.5
molNO和0.5
mol
O2的混合后体积小于22.4
L,错误;D.1
L
2
mol/L的BaCl2溶液中溶质的物质的量是2mol,所以含Cl-的个数为4×6.02×1023=2.408×1024,正确。
考点:考查物质的量的有关计算的知识。
5.下列溶液中的Cl-浓度与50
mL
1
mol·L-1
MgCl2溶液中的Cl-浓度相等的是(  )
A.150
mL
1
mol·L-1
NaCl溶液
B.75
mL
2
mol·L-1
CaCl2溶液
C.150
mL
2
mol·L-1
KCl溶液
D.75
mL
1
mol·L-1
AlCl3溶液
【答案】C
【解析】
试题分析:50mL 1mol L-1 MgCl2溶液中Cl-的物质的量浓度C(Cl-)=2C(MgCl2)=2mol/L,A、150mL 1mol L-1 NaCl溶液中Cl-的物质的量浓度C(Cl-)=C(NaCl)=1mol/L,错误;B、75mL
2mol L-1
CaCl2溶液中Cl-的物质的量浓度C(Cl-)=2C(CaCl2)=4mol/L,错误;C、150mL 2mol L-1 KCl溶液中Cl-的物质的量浓度C(Cl-)=C(KCl)=2mol/L,正确;D、75mL 1mol L-1
AlCl3溶液溶液中Cl-的物质的量浓度C(Cl-)=3C(AlCl3)=3mol/L,错误。
考点:本题考查物质的量浓度的计算。
6.下列叙述错误的是
A.乙烯和苯都能使溴水褪色,褪色的原因相同
B.淀粉、油脂、蛋白质都能水解,但水解产物不同
C.煤油可由石油分馏获得,可用作燃料和保存少量金属钠
D.乙醇、乙酸、乙酸乙酯都能发生取代反应,乙酸乙酯中的乙酸可用饱和Na2CO3溶液除去
【答案】A
【解析】
试题分析:A.乙烯和苯都能使溴水褪色,褪色的原因不相同,前者是加成反应,后者是萃取,A错误;B.淀粉、油脂、蛋白质都能水解,但水解产物不同,A正确;C.煤油可由石油分馏获得,可用作燃料和保存少量金属钠,C正确;D.乙醇、乙酸、乙酸乙酯都能发生取代反应,乙酸乙酯中的乙酸可用饱和Na2CO3溶液除去,D正确,答案选A。
考点:考查有机物结构和性质判断
7.据报道2010年5月俄罗斯特种部队在解救索马里海盗人质时,除使用了非致命武器“芬太奴”外,还使用了一种麻醉作用比吗啡强100倍的氟烷,已知氟烷的化学式为C2HClBrF3,则沸点不同的上述氟烷有
A.3种
B.4种
C.5种
D.6种
【答案】B
【解析】
试题分析:氟烷的化学式为C2HClBrF3,则沸点不同的氟烷可能的结构有CHClBrCF3、CFClBrCHF2、CHFBrCF2Cl、CHFClCF2Br四种不同的结构。故选项是B。
考点:考查有机物同分异构体的书写的知识。
8.一种光化学电池的结构如下图,当光照在表面涂有氯化银的银片上时,AgCl(s)

AgCl(s)=
Ag
(s)+Cl(AgCl),[Cl(AgCl)表示生成的氯原子吸附在氯化银表面],接着Cl(AgCl)+e-—→Cl-(aq),若将光源移除,电池会立即回复至初始状态。下列说法正确的是
A.光照时,电流由Y流向X
B.光照时,Pt电极发生的反应为2Cl-+2e-=Cl2
C.光照时,Cl-向Ag电极移动
D.光照时,电池总反应为:AgCl(s)
+
Cu+(aq)光Ag
(s)
+
Cu2+(aq)
+
Cl —(aq)
【答案】D
【解析】
试题分析:A.光照时,氯化银在X得到电子,所以X是正极,Y是负极,因此电流由X流向Y。错误。B.光照时,Pt电极发生的反应为2Cl--2e-=Cl2↑。错误。C.光照时,Cl-向Pt电极移动.错误。D.光照时,电池总反应为:AgCl(s)
+
Cu+(aq)
Ag
(s)
+
Cu2+(aq)
+
Cl —(aq)。正确。
考点:考查光化学电池的结构与工作原理的知识。
9.用2—丁炔为原料制取CH3CHBrCBrClCH3,可行的反应途径是(

A.先加Cl2,再加Br2
B.先加Cl2,再加HBr
C.先加HCl,再加HBr
D.先加HCl,再加Br2
【答案】D
【解析】
试题分析:用2-丁炔为原料制取CH3CHBrCBrClCH3,即在碳碳三键两端的碳原子上分别加上1molHCl和1molBr2,可以让2-丁炔先和HCl加成,得CH3CH=CClCH3,然后CH3CH=CClCH3再和Br2加成即得CH3CHBrCBrClCH3;或者先让2-丁炔先和Br2加成,可得CH3CBr=CBrCH3,然后CH3CBr=CBrCH3再和HCl加成即可得CH3CHBrCBrClCH3,故选D。
考点:以有机合成为载体,考查炔烃的性质。
10.从1L1mol/LNaOH溶液中取出100ml,下列关于这100ml溶液的叙述中错误的是(

A.含NaOH0.1mol
B.浓度为1mol/L
C.含NaOH4g
D.浓度为0.1mol/L
【答案】D
【解析】A、n=CV=1mol/×0.1L=0.1mol,故A正确.
B、从一定体积的溶液中取出部分溶液,部分溶液的浓度不变,所以这100mL溶液的物质的量浓度为1mol/L,故B正确.
C、m=CVM=1mol/×0.1L×40g/mol=4g,故C正确.
D、从一定体积的溶液中取出部分溶液,部分溶液的浓度不变,所以这100mL溶液的物质的量浓度为1mol/L,故D错误.故选D.
【点评】本题考查了有关物质的量浓度的计算,难度不大,明确从一定体积的溶液中取出部分溶液,部分溶液的浓度不变.
11.有A、B、C、D四种金属,投入水中只有D反应放出氢气,将A投入C的盐溶液中可置换出金属C,B的最高价氧化物的水化物碱性比A的最高价氧化物的水化物碱性强,则四种金属的金属性强弱顺序正确的是(
)
A.A>B>C>D
B.D>B>A>C
C.D>A>C>B
D.C>A>B>D
【答案】B
【解析】
试题分析:金属的金属性越强,其单质与酸或水反应生成氢气越容易,其最高价氧化物的水化物碱性越强;较活泼的金属能置换出较不活泼金属,只有D能与水反应生成氢气,说明D金属性很强;将A投入C的盐溶液中可置换出金属C,说明金属性A>C;B的最高价氧化物的水化物碱性比A的最高价氧化物的水化物碱性强,说明金属性B>A,所以金属性强弱顺序是D>B>A>C,故选B。
考点:考查了金属性强弱判断的相关知识。
12.用CH4催化还原NOx,可以消除氮氧化物的污染。例如:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)
ΔH=-574
kJ·mol-1
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)
ΔH=-1
160
kJ·mol-1
下列说法不正确的是
A.若用标准状况下4.48
L
CH4还原NO2生成N2和水蒸气,放出的热量为173.4
kJ
B.由反应①可推知:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l)
ΔH<-574
kJ·mol-1
C.反应①和②生成等物质的量的CO2时转移的电子数相同
D.反应②中当4.48
L
CH4反应完全时转移的电子总数为1.60
mol
【答案】D
【解析】
试题分析:A、可知CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+2H2O(g)+N2(g)△H=-867kJ/mol,标准状况下4.48LCH4其物质的量为0.2mol,则放出的热量为0.2mol×867kJ=173.4kJ,故A正确;B、由CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ mol-1,水由气态变为液态,放出热量,则CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l)△H=-Q,Q>574kJ mol-1,ΔH<-574
kJ·mol-1;故B正确;C、两个反应中,C元素的化合价均由-4价升高到+4价,则等物质的量的甲烷分别参加反应①、②,反应转移的电子数相同,故C正确;D、未注明是否是标准状况,4.48LCH4的物质的量不一定0.2mol,整个过程中转移的电子总数不一定为0.2mol×8=1.6mol,故D错误;故选D。
考点:考查了热化学反应及盖斯定律的相关知识。
13.在密闭容器中进行反应CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g);ΔH>0,测得c(CH4)随反应时间(t)的变化如图所示。下列判断正确的是
A.0~5
min内,v(H2)=0.1
mol·(L·min)-1
B.反应进行到12min时,CH4的转化率为25%
C.恒温下,缩小容器体积,平衡后H2浓度减小
D.10
min时,改变的外界条件可能是升高温度
【答案】D
【解析】
试题分析:A、0~5
min内,甲烷的浓度变化是减小1.00mol/L-0.5mol/L=0.5mol/L,所以甲烷的反应速率是0.5mol/L/5min=0.1
mol·(L·min)-1,则v(H2)=0.3
mol·(L·min)-1,错误;B、反应进行到12min时,CH4的浓度变化是减小1.00mol/L-0.25mol/L=0.75mol/L,所以甲烷的转化率是0.75mol/L/1.00mol/L=75%,错误;C、恒温下,缩小容器体积,则氢气的浓度增大,但压强增大,平衡向气体物质的量减小的方向移动,则平衡逆向移动,根据勒夏特列原理,平衡后H2浓度仍增大,错误;D、5min时反应达平衡,10
min时,甲烷的浓度不变,但反应速率加快,且平衡正向移动,则改变的条件可能是升高温度,升高温度,平衡正向移动,反应速率加快,正确,答案选D。
考点:考查反应速率的计算,勒夏特列原理的应用
14.下列有关Fe2(SO4)3溶液的叙述正确的是
A.该溶液中K+、Fe2+、SCN-、Br-可以大量存在
B.和KI溶液反应的离子方程式:
Fe3++2I-=Fe2++I2
C.和Ba(OH)2溶液反应离子方程式:Fe3++
SO42-+Ba2++3OH-=Fe(OH)3↓+BaSO4↓
D.1
L0.1
mol·L-1该溶液和足量的Zn充分反应,生成11.2g
Fe
【答案】D
【解析】
试题分析:A、Fe3+和SCN-形成络合物,故不能大量共存;B、反应前后所带电荷数不相等,故错误;C、应是2Fe3++3
SO42-+3Ba2++6OH-=2Fe(OH)3↓+3BaSO4↓,故错误;D、锌比铁活泼,可以把铁置换出来,3Zn+2Fe3+=3Zn2++2Fe,根据系数关系,求出生成铁11.2g,故正确。
考点:考查离子共存、氧化还原反应、离子反应方程式的书写、化学计算等知识。
15.室温下,下列溶液中粒子浓度大小关系正确的是
A.0.1mol/LNaHCO3溶液与0.1mol/LNaOH溶液等体积混合,所得溶液中:c(Na+)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(OH-)
B.pH相同的①CH3COONa②NaHCO3③NaAlO2三份溶液中的c(Na+):②>③>①
C.0.1mol L-1的硫化钠溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+c(H2S)
D.上图中a点溶液中各离子浓度的关系是:c(OH-)=c(H+)+c(CH3COO-)+2c(CH3COOH)
【答案】D
【解析】
试题分析:A、0.1mol/LNaHCO3溶液与0.1mol/LNaOH溶液等体积混合,二者恰好反应生成碳酸钠和水,随后碳酸根离子水解,生成OH-,使溶液显碱性,且碳酸根的水解以第一步水解为主,故所得溶液中:c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)
>c(HCO3-),故A错误;B、酸根离子的水解程度为:AlO2->HCO3->CH3COO-,当pH相同时,水解程度越大的其盐溶液浓度越小,即钠离子浓度越小,故得c(Na+):①>②>③,故B错误;C、物料守恒得到:c(Na+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S),电荷守恒得到:c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-),整理得到:c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S),故C错误;D、根据图像可知,a点时醋酸的物质的量是
NaOH的一半,那么溶质是
CH3COONa+NaOH,根据物料守恒得到:c(Na+)=
2c(CH3COO-)+2c(CH3COOH),电荷守恒得到:c(Na+)+c(H+)=
c(CH3COO-)
+c(OH-)化简得到:c(OH-)=c(H+)+c(CH3COO-)+2c(CH3COOH),故D正确,此题选D。
考点:考查盐类的水解相关知识
16.实施以减少能源浪费和降低废气排放为基本内容的节能减排政策,是应对全球气
候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。化工行业的发展必须符合国家节能减
排的总体要求。试运用所学知识,解决下列问题:
(1)已知某反应的平衡常数表达式为:,它所对应反应的化学方程式为

(2)煤化工通常通过研究不同温度下的平衡常数以解决各种实际问题。已知等体
积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时,会发生如下反应:
CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)
该反应的平衡常数随温度的变化如下表所示:
温度/℃
400
500
800
平衡常数K
9.94
9
1
①该反应的化学平衡常数表达式为K
=

②该反应的正反应方向是
反应(填“吸热”或“放热”);
③若在500℃时进行,设CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L,在该条件下,CO的平衡转化为

④800℃时,在固定容积的密闭容器中放入混合物,起始浓度为:c(CO)=0.01mol/L,c(H2O)=0.03mol/L,
c(CO2)=0.01mol/L,c(H2)=0.05mol/L,则反应开始时,H2O的消耗速率比生成速率
(填“大”、“小”或“不能确定”)。
(3)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反应过程中的能量变化如图所示:
又已知1molSO2(g)氧化为1molSO3(g)的ΔH=-99
kJ·mol-1,
请回答下列问题:
①图中E1、E2分别表示

,E3的大小对该反应的反应热
(填“有”或“无”)影响。该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点
(填“升高”或“降低”)△H
(填“变大”、“变小”或“不变”),理由是____________________。
②图中△H=
kJ·mol-1。
【答案】(1)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)
(2)①
K=c(CO2)
c(H2)/c(CO) c(H2O);②放热;

75%(3分);④小
(3)①反应物总能量;生成物总能量;无;
降低;不变;因为催化剂可以降低反应的活化能,但不改变反应热。②-198
【解析】
试题分析:(1)根据平衡常数表达式及质量守恒定律可得C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g);
(2)
①K=c(CO2)
c(H2)/c(CO) c(H2O)

②温度升高,K值减小,说明平衡逆向移动,正反应为放热反应;
③CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g),
开始(mol/L):
0.02
0.02
0
0
变化(mol/L):
c
c
c
c
平衡(mol/L):
0.02-c
0.02-c
c
c
所以=9,解得c=0.015,所以CO的转化率为0.015/0.02
×100%=75%.
④此时的浓度商Qc=(0.01×0.05)/(0.01×0.03)=5/3,大于平衡常数1,故反应向逆反应进行,故H2O的消耗速率比生成速率小,故答案为:小;
(3)①因图中E1、E2分别表示反应物总能量、生成物总能量,E3为活化能,反应热可表示为E1、E2活化能的大小之差。活化能的大小与反应热无关,
但使用V2O5作催化剂会使得反应的活化能降低活,但不改变反应热,故△H不变。②因1mol
SO2(g)氧化为1mol
SO3的△H=-99kJ mol-1,所以2molSO2(g)氧化为2molSO3的△H=-198kJ mol-1,
考点:考查了化学平衡常数、平衡常数的应用、反应过程的能量变化图以及运用盖斯定律进行反应热的计算的相关知识。
17.某科研小组设计出利用工业废酸(稀H2SO4)浸取某废弃的氧化铜锌矿的方案,实现废物综合利用,方案如下图所示。
已知:各离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如下表所示。
离子
开始沉淀时的pH
完全沉淀时的pH
Fe2+
6.34
9.7
Fe3+
1.48
3.2
Zn2+
6.2
8.0
请回答下列问题:
(1)在“酸浸”步骤中,为提高浸出速率,除通入空气“搅拌”外,还可采取的措施是

(2)氧化铜锌矿中含有少量的CuS和ZnS,在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶,则相同温度下:Ksp(CuS)
Ksp(ZnS)(选填“>”“<”或“=”)。
(3)物质A最好使用下列物质中的

A.KMnO4
B.空气
C.HNO3
D.NaClO
(4)除铁过程中加入氨水的目的是调节溶液的pH,pH应控制在
范围之间。
(5)物质B可直接用作氮肥,则B的化学式是

(6)除铁后得到的Fe(OH)3可用KClO溶液在碱性环境将其氧化得到一种高效的多功能水处理剂——K2FeO4,写出该反应的离子方程式

【答案】(1)适当升高温度(或增大酸浓度、将氧化铜锌矿粉碎等);(2)<;(3)B;(4)3.2≤pH<6.2;
(5)(NH4)2SO4;(6)2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O;
【解析】
试题分析:(1)在“酸浸”步骤中,为提高浸出速率,除通入空气“搅拌”外,还可采取的措施是适当升高温度或增大酸浓度、将固体氧化铜锌矿粉碎等。(2)物质的溶解度越大,在反应时越容易进行反应。因此氧化铜锌矿中含有少量的CuS和ZnS,在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶,说明在相同温度下:Ksp(CuS)
考点:考查影响化学反应速率的因素、物质溶解度大小的比较、试剂的选择与使用、反应条件的选择、物质反应的两种方程式是书写的知识。
18.无水氯化铝是有机化工常用催化剂,其外观为白色固体,178℃时升华,极易潮解,遇水后会发热并产生白雾。实验室用如下装置制备少量无水氯化铝,其反应原理为:2Al
+
6HCl(g)

2AlCl3
+
3H2。
完成下列填空:
(1)写出B处烧瓶中发生反应的化学方程式:_______________________________________。
(2)C中盛有的试剂为__________。进行实验时应先点燃_____(选填“B”或“D”)处酒精灯。
(3)
用粗短导管连接D、E的目的是_________(选填序号)。
a.
防堵塞
b.
防倒吸
c.
平衡气压
d.
冷凝回流
E瓶的作用是_______________________________________________________。
(4)F中盛有碱石灰,其目的是_________(选填序号)。
a.
吸收HCl
b.
吸收Cl2
c.
吸收CO2
d.
吸收H2O
(5)①将D中固体改为市售氯化铝(AlCl3·6H2O)也能进行无水氯化铝的制备,此时通入HCl气体的目的是_____________________________________________。
②若实验条件控制不当,最终得到的物质是碱式氯化铝[化学式为Al2(OH)nCl(6-n)],且质量是原市售氯化铝的40%,则可推算n的值为_______。
(6)有人建议将上述装置A、B中的试剂改为浓盐酸和二氧化锰,其余装置和试剂均不变,也能制备无水AlCl3。事实证明这样做比较危险,请简述理由
_________________________。
【答案】(本题共12分)(1)
NaCl
+
H2SO4(浓)
NaHSO4
+
HCl↑(1分,写强热亦可,产物为Na2SO4);
(2)浓硫酸(1分),B(1分);
(3)a(1分);使AlCl3冷凝、收集AlCl3(1分);
(4)ad(2分);
(5)①抑制AlCl3水解(1分);②4(2分);
(6)制得的Cl2中混有HCl,与Al反应生成H2,H2与Cl2混合加热时会发生爆炸(共2分,回答含有HCl得1分,氢氯混合爆炸1分)
【解析】
试题分析:(1)根据氯化铝的制备原理可知,B装置是制备氯化氢的,所以该处反应的化学方程式为NaCl
+
H2SO4(浓)
NaHSO4
+
HCl↑。
(2)由于氯化铝极易潮解,遇水后会发热并产生白雾,而生成的氯化氢中一定含有水蒸气,所以C装置的作用是干燥氯化氢,因此C中盛放的试剂是浓硫酸。
(3)由于氯化铝178℃时升华,熔点低,其蒸汽易凝结为固体,所以用粗短导管连接D、E的目的是防止凝结生成的氯化铝固体堵塞导管,答案选a;同理可知E瓶的作用是使AlCl3冷凝、收集AlCl3。
(4)反应中氯化氢是过量的,氯化氢是酸性气体,因此碱石灰的作用是吸收氯化氢。又因为AlCl3极易潮解,遇水后会发热并产生白雾,而空气中含有水蒸气,所以碱石灰的另一个作用是吸收空气中的水蒸气,答案选ad。
(5)①氯化铝是强酸弱碱盐,Al3+水解生成氢氧化铝和氯化氢,且水解是吸热的,加热促进水解得不到氯化铝,所以通入氯化氢的目的是抑制AlCl3水解。
②最终得到的物质是碱式氯化铝[化学式为Al2(OH)nCl(6-n)],且质量是原市售氯化铝的40%,则根据铝原子守恒可知2×241.5×40%=267-18.5n,解得n=4。
(6)由于浓盐酸易挥发,所以制得的Cl2中混有HCl,而氯化氢与Al反应生成H2,H2与Cl2混合加热时会发生爆炸,因此该方法比较危险。
考点:考查氯化氢、氯化铝制备;气体的除杂、尾气处理;实验方案设计与评价等
19.研究硫元素及其化合物的性质具有重要意义。
(1)硫离子的结构示意图为______________
,加热时,硫元素的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与木炭反应的化学方程式为___________________________________
(2)(NH4)2SO4是常用的化肥和化工原料,受热易分解,某兴趣小组拟探究其分解产物。
【查阅资料】(NH4)2SO4在260℃~400℃时分解产物不同。
【实验探究】该小组拟选用如图所示装置进行实验(夹持和加热装置略)
实验1:连接装置A→B→C→D,检查气密性。按图示加入试剂(装置B盛0.5000mol/L盐酸70.00mL)通入N2排尽空气后,于260℃加热装置A一段时间,停止加热,冷却,停止通入N2。品红溶液不褪色。取下装置B,加入指示利。用0.2000mol/L
NaOH溶液滴定剩余盐酸,终点时消耗NaOH溶液25.00mL.经检验滴定后的溶液中无SO42-。
①仪器X的名称是________________
②装置B内溶液吸收气体的物质的量是_______mol。
实验2:连接装置A→D→B,检查气密性。按图示重新加入试剂;通入N2排尽空气后,于400℃加热装置A至(NH4)2SO4完全分解无残留物。停止加热,冷却。停止通入N2,观察到装置A、D之间的导气管内有少量白色固体。经检验,该白色固体和装置D内溶液中有SO32-,无SO42-。进一步研究发现,气体产物中无氮氧化物。
③检查装置D内溶液中有SO32-无SO42-的实验操作和现象是_________________
④装置B内溶液吸收的气体是__________________
⑤(NH4)2SO4在400℃分解的化学方程式是___________________________
【答案】(1)


C
+
2H2SO4
(浓)
CO2↑
+2SO2
↑+2H2O
(2)①圆底烧瓶
②0.03
③取少许D溶液与试管中,加入足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,再加入盐酸,白色沉淀完全溶解,生成刺激性气味的气体,说明D内溶液中有SO32﹣,无SO42﹣
④NH3
⑤3(NH4)2SO44NH3↑+3SO2↑+6H2O↑+N2↑
【解析】
试题分析:(1)硫元素是16号元素,则硫离子的结构示意图为
;碳与浓硫酸反应生成SO2
、CO2
和水,反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。
(2)①根据仪器的特征,仪器X的名称为圆底烧瓶;
②根据题意,B中盛有盐酸0.5000mol/L×0.07L=0.035mol,反应后的溶液用NaOH溶液滴定剩余的盐酸,消耗氢氧化钠的物质的量为0.2000mol/L×0.025L=0.005,所以盐酸吸收气体消耗了0.035-0.005=0.03mol,根据NH3+HCl=NH4Cl,则装置B内溶液吸收气体的物质的量是0.03mol。
③根据SO32-、SO42-离子检验的方法,检查装置D内溶液中有SO32-无SO42-的实验操作和现象是取少许D溶液与试管中,加入足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,再加入盐酸,白色沉淀完全溶解,生成刺激性气味的气体,说明D内溶液中有SO32﹣,无SO42﹣。
④装置B内溶液是稀盐酸,所以装置B内溶液吸收的气体是NH3。
⑤根据题意,在400℃加热装置A至(NH4)2SO4完全分解无残留物,说明硫酸铵分解产生气体,停止加热,冷却,在装置A、D之间的导气管内有少量白色固体。经检验,该白色固体和装置D内溶液中有SO32-,无SO42-,说明生成的气体为SO2,进一步研究发现,气体产物中无氮氧化物,则另一种气体是氮气,装置B内溶液是盐酸,说明还有氨气生成,则(NH4)2SO4在高温下分解生成氨气、氮气、SO2和水,则反应的化学方程式为
3(NH4)2SO44NH3↑+3SO2↑+6H2O↑+N2↑。
考点:考查离子结构示意图,浓硫酸的化学性质,实验探究(NH4)2SO4受热分解产物的确定等知识。
20.(11分)某研究性小组对Fe3+
与S2-的反应有不同的看法,
(1)猜想可能发生三种反应情况:双水解反应;氧化还原反应;
;(填反应类型)。
针对上述猜想该小组做了如下探究实验:
序号
实验操作
现象

向大试管中加入20mL
0.1mol L-1的Na2S溶液(已知Na2S溶液显碱性,pH约为12),再滴加5mL
0.1mol L-1的FeCl3溶液,边滴边振荡
产生大量黑色沉淀,反应后溶液仍显碱性

向另一支大试管中加入20mL
0.1mol L-1FeCl3溶液(已知FeCl3溶液显酸性,pH约为2),再滴加5mL
0.1
mol L-1的Na2S溶液,边滴边振荡
局部有黑色沉淀但瞬间消失,溶液颜色变浅,并产生大量黄色浑浊,反应后溶液仍显酸性
【查阅资料】
Fe2S3是黑色或深黄绿色固体,中性或碱性很稳定,FeS是黑褐色的固体。
(2)根据实验现象和理论分析:实验①发生的离子反应方程式为:

实验②发生反应的离子方程式:

(3)设计实验验证实验②所发生的化学反应,检验对象是实验②所得混合物。
限选试剂:稀盐酸、NaOH溶液、CS2、KSCN溶液、酸性KMnO4溶液、H2O2。
实验操作
预期现象和结论
(4)综合分析实验①、②,影响Fe3+
与S2-
的反应类型的可能因素有

。(至少填两点)
【答案】(1)复分解反应(1分)(2)2Fe3++3S2-==Fe2S3↓
2Fe3++S2-==2Fe2++
S↓(每空2分)
(3)(每空1分)




预期现象和结论
取实验②所得混合液于试管中,滴入少量酸性KMnO4溶液,振荡
若酸性高锰酸钾紫色褪去,说明实验②中有Fe2+
生成
取实验②所得混合物,过滤得到淡黄色的固体,取少量淡黄色的固体于试管中,滴加一定量的CS2振荡
淡黄色的固体溶解,说明实验②中有S生成
(4)溶液的酸碱性、溶液的滴加顺序、溶液的浓度(合理即可)(2分)
【解析】
试题分析:(1)Fe3+
与S2-的反应可能发生三种反应情况:双水解反应、氧化还原反应和复分解反应;
(2)实验①中产生大量黑色沉淀,反应后溶液仍显碱性,由于Fe2S3是黑色或深黄绿色固体,中性或碱性很稳定,这说明在反应中产生的是Fe2S3,因此发生的离子反应方程式为2Fe3++3S2-==Fe2S3↓;实验②局部有黑色沉淀但瞬间消失,溶液颜色变浅,并产生大量黄色浑浊,反应后溶液仍显酸性,产生的黄色沉淀是S,这说明二者发生的是氧化还原反应,离子方程式是
2Fe3++S2-==2Fe2++
S↓。
(3)在实验②中有亚铁离子和S产生,亚铁离子具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,因此可以利用酸性高锰酸钾溶液检验亚铁离子。S易溶在CS2中,因此可以利用CS2检验S的生成,则实验方案可设计为(见答案)。
(4)根据以上实验①、②对比可知,影响Fe3+
与S2-
的反应类型的可能因素有溶液的酸碱性、溶液的滴加顺序、溶液的浓度等因素。
考点:考查化学实验设计与探究
21.把由NaOH、AlCl3、MgCl2三种固体组成的混合物溶于足量水中,有0.58
g白色难溶物析出,向所得溶液中逐滴加入0.5
mol·L-1的盐酸,加入盐酸的体积和生成沉淀的质量如右图所示:
(1)混合物中NaOH的质量是___________g,AlCl3的质量是___________g,MgCl2的质量为___________g。
(2)P点表示盐酸加入的体积为___________mL。
【答案】(1)2.6
1.335
0.95
(2)130
【解析】(1)由图可知,三种物质混合时有0.58
g沉淀,当向此混合物中加入10
mL盐酸时,沉淀质量不变,说明混合物中NaOH过量,该沉淀是Mg(OH)2,由镁元素守恒可知:n(MgCl2)=n〔Mg(OH)2〕==0.01
mol,故m(MgCl2)=0.01
mol×95
g·mol-1=0.95
g。由以下关系得:
2NaOH

MgCl2—Mg(OH)2
0.02
mol
0.01
mol
AlCl3

NaAlO2—HCl
0.01
mol
×0.5
mol·L-1=0.01
mol
m(AlCl3)=0.01
mol×133.5
g·mol-1=1.335
g
由图可知,B点是沉淀量最大点,此时溶液中溶质只有NaCl,由元素守恒可知:
n(NaOH)=n(HCl)+2n(MgCl2)+3n(AlCl3)=0.5
mol·L-1×0.03
L+2×0.01
mol+3×0.01
mol=0.065
mol,所以,m(NaOH)=0.065
mol×40
g·mol-1=2.6
g。
(2)由图可知,P点时Al(OH)3、Mg(OH)2沉淀恰好全部溶解在盐酸中,溶质为NaCl、AlCl3、MgCl2,所以,此时溶解Al(OH)3、Mg(OH)2沉淀恰好消耗盐酸:
V(HCl)==0.1
L=100
mL。
由此可知,P点时,V(HCl)=30
mL+100
mL=130
mL。
22.现有四瓶贴有甲、乙、丙、丁标签的溶液,它们可能是K2CO3、Ba(NO3)2、NaHSO4和K2SO4溶液。现进行如下实验,并记录部分现象(如下图):
据此完成下列回答:
(1)写出各物质的化学式:
甲:____________乙:_____________丁:______________;
(2)写出下列反应的离子方程式:
甲+乙:___________________,沉淀a+溶液b:__________________;
(3)检验物质丙中阳离子的方法为_____________________(说明实验操作、现象等)。
【答案】(1)NaHSO4、Ba(NO3)2、K2CO3
(2)
Ba2++SO42-=BaSO4↓、
BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O
(3)用洁净的铂丝蘸取丙(或K2SO4)溶液少许,在煤气灯外焰灼烧,透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色,若火焰颜色为紫色,则溶液中含有钾离子(合理即正确)。
【解析】
试题分析:混合后产生的沉淀可能为硫酸钡或碳酸钡,碳酸钡沉淀会溶于酸,所以沉淀a为碳酸钡,乙为硝酸钡,定为碳酸钾,因为碳酸钡溶于水酸
,所以甲为硫酸氢钠,剩余丙为硫酸钾,沉淀b为硫酸钡,溶液b为硝酸钠和硝酸。
(1)由上述分析可知,甲为NaHSO4,乙为Ba(NO3)2,丁为K2CO3。(2)甲和乙反应生成硫酸钡沉淀,离子方程式为:
Ba2++SO42-=BaSO4↓,沉淀a为碳酸钡与溶液b为硝酸反应生成硝酸钡和水喝二氧化碳,离子方程式为:
BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O。(3)丙为硫酸钾,检验钾离子用焰色反应,具体操作为用洁净的铂丝蘸取丙(或K2SO4)溶液少许,在煤气灯外焰灼烧,透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色,若火焰颜色为紫色,则溶液中含有钾离子。
考点:离子反应,无机推断
23.有机化学反应因条件不同,可生成不同的产物例如:
请回答下列问题:
(1)反应①的反应类型:__________;反应③的反应类型:__________;
(2)写出Al、A2可能的结构简式:__________,__________;
(3)B的结构简式:__________,C的结构简式:__________;
(4)反应⑥的化学方程式__________;
(5)与D的碳架结构相同且含有羟基的同分异构体有__________种(不包括D)。
【答案】(1)加成反应;消去反应
(2);
(3)

(4)+NaOHNaCl+(5)4;
【解析】
试题分析:苯和丙烯在催化剂条件下反应生成异苯丙烷,异苯丙烷在光照条件下和氯气发生取代反应生成A,A是一氯代物,则支链上取代位置可能是甲基也可能是次甲基,A反应生成B,B和氯化氢发生加成反应生成C,则A发生消去反应生成B,B的结构简式为:,C是氯代烃,C反应生成D,D发生氧化反应生成,则D是,C的结构简式为:。
(1)反应①为苯和丙烯在催化剂条件下反应生成异苯丙烷,反应类型为加成反应;反应③是一氯代物发生消去反应生成烯烃的反应,故答案为:加成反应;消去反应;
(2)通过以上分析知,A的结构简式可能是或,故答案为:或;
(3)根据上述分析,B为,C为:,故答案为:;;
(4)反应⑥是在氢氧化钠溶液中的水解反应,化学方程式为+NaOHNaCl+,故答案为:
+NaOHNaCl+;
(5)D是,与D的碳架结构相同且含有羟基的同分异构体就是将羟基位置进行移动,可得4种同分异构体,有、(包括邻为、间位和对位),共4种,故答案为:4。
考点:考查了有机合成与推断的相关知识。
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