山东省邹平县黄山中学2015-2016学年高二下期6月月考化学试卷(解析版)
1.能表示人大量喝水时胃液的pH变化的图象是(
)
【答案】A
【解析】人体胃液在正常情况下显酸性pH<7,从图A、C选择,然后根据溶液稀释时不论加水再多,溶液原来性质不变即仍为酸性而选A。
2.下列有关实验原理或操作的叙述中,正确的是
A.酸碱滴定时,在滴定前应用待测液润洗锥形瓶
B.从碘水中提取单质碘时,能用无水乙醇代替CCl4
C.鉴别CO2和SO2气体时,可以用硝酸酸化的BaCl2溶液
D.稀释浓硫酸时,应将水沿着玻璃棒缓慢注入浓硫酸中并不断搅拌
【答案】C
【解析】
试题分析:A、酸碱滴定时,锥形瓶不能用所装液体润洗,否则引起待测液的物质的量偏多,引起V(标)偏大,导致误差,A错误;B、无水乙醇会溶于水,导致溶液不会分层,B错误;C、硝酸钡在酸化后隐含硝酸的氧化性,可以氧化二氧化硫为硫酸,生成沉淀,二氧化碳不反应,可以区别,C正确;D、浓硫酸溶解于水要放出大量的热,如果把水倒入浓硫酸中,水的密度比浓硫酸小,会浮于上面,使溶解时放出的热量不能及时散失,会造成液滴飞溅,所以稀释浓硫酸时,要把浓硫酸沿着玻璃棒缓缓注入水中,并不断搅拌,D错误;选C。
考点:考查化学实验原理与操作。
3.某无色溶液中,可大量共存的离子组是
A.Na+、HCO3-、SO42-、Cl-
B.Cu3+、NO3-、Cl-、SO42-
C.H+、Cl-、Na+、CO32-
D.Fe3+、Na+、OH-、NO3-
【答案】A
【解析】
试题分析:A、四种离子间不反应,可以大量共存,A正确;B、铜离子在溶液中显蓝色,不能大量共存,B错误;C、溶液中氢离子和碳酸根离子不能大量共存,C错误;D、铁离子和氢氧根离子不能大量共存,且铁离子在溶液中显棕黄色,D错误,答案选A。
考点:考查离子共存判断
4.用H2O2溶液处理含NaCN的废水的反应原理为:NaCN+H2O2+H2O=NaHCO3+NH3,已知:HCN的酸性比H2CO3弱。下列有关说法正确的是
A.该反应中氮元素被氧化
B.该反应中H2O2作还原剂
C.0.1mol·L-1NaCN溶液中含有HCN和CN-的总数为0.1×6.02×1023
D.实验室配制NaCN溶液时,需加入适量的NaOH溶液
【答案】D
【解析】
试题分析:A、NaCN中C为+2价,Na为+1价,则氮元素的化合价为-3,反应前后N元素化合价不变,故A错误;B、NaCN+H2O2+H2O=NaHCO3+NH3↑反应中O元素从-1价降低为-2价,所以反应中H2O2作氧化剂,故B错误;C、溶液体积未知,无法计算NaCN的物质的量,故C错误;D、因为HCN酸性比H2CO3弱,所以实验室配制NaCN溶液时,需加入适量的NaOH溶液防止水解,故D正确;故选D。
考点:考查了氧化还原反应和盐的水解的相关知识。
5.下列表述正确的是
①浓硝酸通常保存在棕色试剂瓶中
②检验亚硫酸钠溶液在空气中放置是否变质可先加硝酸溶液,再加氯化钡溶液来检验
③锌与稀硝酸反应可以得到氢气
④足量铁与稀硝酸反应后溶液呈浅绿色,说明稀硝酸不能氧化Fe2+
⑤浓硫酸滴到纸张上变黑,说明浓硫酸具有吸水性
⑥二氧化硫和二氧化氮都能形成酸雨,酸雨的pH等于5.6
A.①③④
B.①②
C.①
D.①②⑤⑥
【答案】C
【解析】
试题分析:①浓硝酸易分解,通常保存在棕色试剂瓶中,①正确;②硝酸具有氧化性,能把亚硫酸钠氧化生成硫酸钠,因此检验亚硫酸钠溶液在空气中放置是否变质可以先加硝酸溶液,再加氯化钡溶液来检验是错误的,②错误;③稀硝酸是氧化性酸,与活泼金属反应得不到氢气,③错误;④足量铁与稀硝酸反应后溶液呈浅绿色,是由于过量的铁将生成的铁离子还原生成了亚铁离子,并不是说明稀硝酸不能氧化Fe2+,实际上硝酸与铁反应直接氧化生成铁离子,④错误;⑤浓硫酸滴到纸张上变黑,说明浓硫酸具有脱水性,⑤错误;⑥二氧化硫和二氧化氮都能形成酸雨,酸雨的pH小于5.6,⑥错误,答案选C。
考点:考查常见元素及其化合物的性质、物质检验、氧化还原反应应用、酸雨等知识。
6.工业制备纯硅的反应:SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g);△H=QkJ·mol-1(Q>0),某温度、压强下,将一定量的反应物通入密闭容器进行以上反应,下列叙述正确的是
A.反应过程中,若增大压强能提高SiCl4的转化率
B.若反应开始时SiCl4为1mol,则达到平衡时,吸收热量为QkJ
C.反应达平衡时,若升高温度,则硅的产量会提高
D.当反应吸收热量为0.025QkJ时,生成的HCl通入200mL
1mol·L-1的NaOH恰好反应
【答案】C
【解析】
试题分析:A.该反应的正反应是气体体积减小的反应,在反应过程中,若增大压强,化学平衡逆向移动,
SiCl4的转化率降低,错误。B.若反应开始时SiCl4为1mol,由于该反应是可逆反应,所以则达到平衡时,吸收热量小于QkJ,错误。C.由于该反应的正反应是吸热反应。反应达平衡时,若升高温度,根据平衡移动原理,化学平衡向吸热的正反应方向移动,则硅的产量会提高,正确。D.当反应吸收热量为0.025QkJ时,生成的HCl的物质的量是0.1mol,通入200mL
1mol·L-1的NaOH,则NaOH过量,错误。
考点:考查制备硅的过程中的反应热及物质的转化率、能量变化的知识。
7.下列表达方法正确的是(
)。
A.Na2O的电子式:
B.硫离子的电子式:
C.Na+的结构示意图:
D.碳-13:C
【答案】D
【解析】
试题分析:A、电子式的书写中相同元素不能合并写,氧化钠的电子式应为:,故错误;B、离子中所带电荷,数值在前,正负号在后,硫离子应是,故错误;C、Na+是原子失去1个电子,结构示意图应为:,故错误;D、原子结构中质量数在左上角,左下角为质子数,故正确。
考点:考查化学用语等知识。
8.已知乙炔(C2H2),苯(C6H6),乙醛(C2H4O)的混合气体中氧的质量分数为8%,则混合气中氢的质量分数为
A、8%
B、9%
C、10%
D、5%
【答案】A
【解析】由分子可知当乙醛分子写成(C2H2-H2O)是,三种物质的碳氢个数比是相同的1:1,所以通过氧的质量分数可知说的质量分数为9%,因此碳氢的质量分数为91%,所以氢的质量分数为8%
9.欲将蛋白质从水中析出而又不改变它的性质,应加入
(
)
A.(NH4)2SO4溶液
B.酒精溶液
C.Pb(NO3)2溶液
D.NaOH溶液
【答案】A
【解析】
试题分析:将蛋白质从水中析出而又不改变它的性质,蛋白质发生盐析。A、(NH4)2SO4溶液能使蛋白质发生盐析,正确;B、酒精溶液能使蛋白质变性,错误;C、Pb(NO3)2溶液为重金属盐,能使蛋白质变性,错误;D、NaOH溶液为强碱溶液,能使蛋白质变性,错误。
考点:考查蛋白质的盐析和变性。
10.某气态烷烃和气态单烯烃组成的混合气体,其密度是相同状况下H2密度的13倍,
把标准状况下4.48L该混合气体通入足量的溴水中,溴水增重2.8g,则两种烃可能是(
)
A.甲烷和丙烯
B.乙烷和丙烯
C.乙烷和1-丁烯
D.甲烷和2-丁烯
【答案】D
【解析】
试题分析:气态烷烃和气态单烯烃组成的混合气体,其密度是相同状况下H2密度的13倍,说明该混合气体的平均相对分子质量为氢气的13倍即26,而烯烃中相对分子质量最小的为乙烯28,所以该混合气体中一定有甲烷;标准状况下4.48L该混合气体通入足量的溴水中,溴水增重2.8g,说明该混合气体中烯烃的质量为2.8g,4.48L该混合气体的物质的量为0.2mol,甲烷的物质的量设为x,则(16x+2.8)/0.2=26,解得x=0.15mol,所以烯烃的相对分子质量为2.8/(0.2-0.15)=56,为丁烯,答案选D。
考点:考查有机物的混合气体成分的判定
11.设NA为阿佛加德罗常数,下列说法正确的是(
)
①标准状况下,11.2L以任意比例混合的氮气和氧气所含的原子数为NA
②同温同压下,体积相同的氢气和氩气所含的原子数相等
③1L
2mol/L的氯化镁溶液中含氯离子为4NA
④标准状况下22.4L
H2O中分子数为NA
⑤18gNH4+离子中所含的电子总数为10NA
A.①③⑤
B.①②③
C.①②④⑤
D.①②③⑤
【答案】A
【解析】略
12.下列物质分类组合正确的是
A
B
C
D
强电解质
HBr
FeCl3
H3PO4
Ca(OH)2
弱电解质
HF
CH3COOH
BaSO4
HI
非电解质
NH3
Cu
H2O
C2H5OH
【答案】A
【解析】
试题分析:A、HBr属于强酸,属于强电解质;HF是弱酸,属于弱电解质;NH3的水溶液导电不是它本身电离出的离子导电,属于非电解质,A正确;
B、Cu是单质,既不是电解质也不是非电解质,B错误;C、BaSO4溶于水的部分完全电离,属于强电解质;H2O能发生微弱电离,生成少量氢离子和氢氧根离子,属于弱电解质,C错误;D、HI属于强酸,属于强电解质,D错误。答案选A。
考点:物质的分类
13.为了探索外界条件对反应2NO2(g)N2O4(g)
ΔH=-
57
kJ·mol-1的影响,若保持气体总质量不变,在温度为T1、T2时,通过实验得到平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线,实验结果如下图所示。下列说法正确的是
A.a、c两点气体的平均相对分子质量:a>c
B.a、c两点气体的颜色:a浅,c深
C.b、c两点的平衡常数:Kb=Kc
D.状态a通过升高温度可变成状态b
【答案】B
【解析】
试题分析:A、随着压强的增大,平衡向右移动,N2O4的含量增大,则平均相对分子质量增大,所以a、c两点气体的平均相对分子质量:a
<
c,错误;B、c点压强大,气体体积小,NO2、N2O4的浓度都大于a点,所以a、c两点气体的颜色:a浅,c深,正确;C、b点、c点温度不同,则两点的平衡常数不同,错误;D、该反应的正反应为放热反应,温度升高时,平衡向左移动,NO2的体积分数增大,所以a点温度大于b点,状态a通过降低温度可变成状态b,错误。
考点:本题考查化学平衡移动、图像的分析。
14.设NA代表阿伏加德罗常数的数值,下列说法中正确的是(
)
A.1mol
NaHSO4晶体含有2NA个离子
B.1L2mol/L明矾溶液经水解可得到氢氧化铝胶体粒子的数目为2NA个
C.1mol
CH3+(碳正离子)中含有的电子数为10NA
D.在O2参与的反应中,1molO2
作氧化剂时得到的电子数一定是4NA
【答案】A
【解析】
试题分析:A.1mol硫酸氢钠中含有1mol钠离子和1mol硫酸氢根离子,总共含有2mol离子,含有2NA个离子,故A正确;B.1L
2mol/L明矾溶液中含有2mol硫酸铝钾,由于铝离子只能部分水解,且生成的氢氧化铝胶粒为氢氧化铝的聚集体,则得到的氢氧化铝胶体粒子的物质的量一定小于2mol,胶粒的数目小于2NA个,故B错误;C.1mol
CH3+(碳正离子)中含有8mol电子,含有的电子数为8NA,故C错误;D.O2参与的反应中,1molO2作氧化剂时得到的电子数不一定是4NA,如钠与氧气的反应中,1mol氧气完全反应得到2mol电子,故D错误。故选A。
考点:考查阿伏伽德罗常数的计算
15.已知某溶液中存在,,和四种离子,其浓度大小有如下关系,其中可能的是( )
①
②
③且
④
⑤
A.①④ B.③⑤
C.①②③ D.④⑤
【答案】C
【解析】①正确,此时溶质是氯化铵或氯化铵和氯化氢的混合液。②正确,应该是氯化铵和氯化氢的混合液。③符合电荷守恒,正确。④不符合电荷守恒c(H+)+c(NH4+)=c(OH-)+c(Cl-),不正确。氯化铵的水解程度是很小的,因此⑤不正确,答案选C。
16.(9分)某氯的氧化物A常温下为气态,测得该气体对空气的相对密度为3.0,A溶于水可得只含单一溶质B的弱酸性溶液,B溶液在放置过程中酸性会增强。常温下,气体A与NH3反应生成离子晶体C、气体单质D和常见液体E,D为空气中含量最多的物质。气体A可用氯气与潮湿的Na2CO3
反应制得,同时生成两种钠盐。请回答下列问题:
(1)气体A的化学式为
。
(2)用化学方程式表示B溶液酸性增强的原因
。
(3)气体A与NH3反应的化学方程式为
,该反应体现气体A具有
性。
(4)试写出制取气体A的化学方程式为
。
(5)设计实验探究离子晶体C中阳离子的成分
。
【答案】(1)Cl2O(1分)
(2)2HClO
2HCl
+
O2
↑(1分)
(3)3Cl2O
+10NH3
=6NH4Cl
+2N2
+
3H2O
(2分)
氧化
(1分)
(4)2Cl2+2Na2CO3+
H2O=Cl2O+2Na
HCO3+2NaCl
(2分)
(5取少量晶体溶于水,加入浓NOH溶液、加热,若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,证明含有NH4+
(2分)
【解析】
试题分析:该气体对空气的相对密度为3.0,则A的相对分子质量是3.0×29=87,又因为含氯化合物A由两种短周期元素组成,氯元素的相对原子质量是35.5,所以该化合物应该含有2个氯原子,则另外一种元素的的相对原子质量是87-35.5×2=16,所以是氧元素,则A的化学式为Cl2O。A溶于水可得只含单一溶质B的弱酸性溶液,B溶液在放置过程中其酸性会增强,所以B是次氯酸。常温下,气体A与NH3反应生成离子晶体C、气体单质D和常见液体E,D为空气中含量最多的物质,则D是氮气。这说明该反应中氨气被氧化生成氮气,而还原产物是氯化氢,进而与氨气反应生成氯化铵,即C是氯化铵。根据原子守恒可知,E是水。气体A可用某一气体单质与潮湿的Na2CO3
反应制得,同时生成两种钠盐。因此根据原子守恒可知,该气体应该是氯气,反应的方程式为2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaHCO3+2NaCl。
(1)气体A的化学式为Cl2O。
(2)次氯酸不稳定,受热易分解,生成氯化氢和氧气,因此溶液的酸性增强,反应的化学方程式为2HClO2HCl
+
O2
↑。
(3)二氧化氯具有强氧化性,能把氨气氧化生成氮气,反应的化学方程式为3Cl2O
+10NH3
=6NH4Cl
+2N2
+
3H2O。在反应中氯元素的化合价从+4价降低到-1价,得到电子,被还原,体现二氧化氯的氧化性。
(4)氯气与碳酸钠溶液发生自身的氧化还原反应生成二氧化氯,同时还产生两种盐,因此应该是碳酸氢钠和氯化钠,反应的化学方程式为2Cl2+2Na2CO3+
H2O=Cl2O+2NaHCO3+2NaCl。
(5)根据上述推断,C为氯化铵,铵盐能与强碱反应生成氨气,氨气能使湿润的红色石蕊试纸显蓝色,则检验NH4+
的方法是取少量晶体溶于水,加入浓NOH溶液、加热,若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,证明含有NH4+。
考点:考查物质推断、元素周期表的结构、氧化还原反应的有关判断与应用以及离子的检验
17.(12分)(1)已知在一定温度下:C(s)+CO2(g)
2CO(g)平衡常数K;
C(s)
+
H2O(g)
CO(g)+H2(g)
平衡常数K1;
CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)
平衡常数K2
,
则K、K1、K2之间的关系是:
。
(2)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极,电解酸化的MnSO4溶液。阳极的电极反应式是
。
(3)利用I2的氧化性可测定钢铁中硫的含量。做法是将钢铁中的硫转化为H2SO3,装入锥形瓶中,用一定浓度的标准I2溶液进行滴定,所用指示剂为
,滴定终点时的颜色变化为
。
(4)用标准NaOH溶液滴定盐酸时,滴定前俯视读数,滴定后仰视读数,会造成测定结果
。(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
(5)如果要从氯化铁溶液得到纯氯化铁固体,常采用的方法是
。
把NaHCO3和FeCl3溶液混合,将产生红褐色沉淀和无色气体,该反应的离子方程为
。
(6)怎样除去锅炉中难溶的硫酸钙沉淀
(7)某温度下,水的离子积常数Kw
=
1.0×10-12mol2·L-2
。该温度下,将pH=4的H2SO4溶液与pH=9的NaOH溶液混合并保持恒温,当混合溶液的pH=7时,H2SO4溶液与NaOH溶液的体积比为
。
【答案】(1)K=K1/K2(1分)
(2)Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+
(2分)
(3)淀粉溶液(1分)
无色变为蓝色(1分)
(4)偏大(1分)
(5)将三氯化铁溶液在HCl气流(或气氛)中加热蒸干(1分)
Fe3+
+
3HCO3-
=
Fe(OH)3↓+3CO2↑(1分)
(6)加入饱和碳酸钠溶液浸泡一段时间后(硫酸钙转化为碳酸钙),将溶液倒出,再加入适量的醋酸洗涤(2分)
(7)
9:1(2分)
【解析】
试题分析:(1)反应C(s)+CO2(g)
2CO(g)的平衡常数表达式K=[CO]2/[CO2];C(s)+
H2O(g)
CO(g)+H2(g)的平衡常数表达式K1=[CO]
[H2]/[
H2O];CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)
平衡常数表达式K2
=[CO2]
[H2]/[
H2O]
[CO],则K、K1、K2之间的关系是:K=K1/K2。
(2)以石墨为电极,电解酸化的MnSO4溶液制备MnO2。阳极发生氧化反应,电极反应式是Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+;(3)利用I2的氧化性可测定钢铁中硫的含量。做法是将钢铁中的硫转化为H2SO3,装入锥形瓶中,用一定浓度的标准I2溶液进行滴定,所用指示剂为淀粉,滴定终点时的颜色变化为无色变为蓝色;(4)用标准NaOH溶液滴定盐酸时,滴定前俯视读数,滴定后仰视读数,代入公式计算的标准氢氧化钠溶液的体积偏大,会造成测定结果偏大;
(5)为防止氯化铁水解,从氯化铁溶液得到纯氯化铁固体,常采用的方法是将三氯化铁溶液在HCl气流(或气氛)中加热蒸干;把NaHCO3和FeCl3溶液混合,将产生红褐色氢氧化铁沉淀和无色气体二氧化碳,该反应的离子方程为Fe3+
+
3HCO3-
=
Fe(OH)3↓+3CO2↑;(6)利用沉淀转化的原理,除去锅炉中难溶的硫酸钙沉淀的方法是加入饱和碳酸钠溶液浸泡一段时间后(硫酸钙转化为碳酸钙),将溶液倒出,再加入适量的醋酸洗涤;(7)某温度下,水的离子积常数Kw
=
1.0×10-12mol2·L-2
。该温度下,将pH=4的H2SO4溶液中c(H+)=10—4mol/L,与pH=9的NaOH溶液中c(OH-)=10—3mol/L,将二者混合并保持恒温,混合溶液的pH=7时溶液呈碱性,c(OH-)=10—5mol/L,则有[10—3mol/L
·V
(NaOH)—10—4mol/L
·V
(H2SO4)]÷[V
(NaOH)+V
(H2SO4)]=
10—5mol/L,则二者的体积比为9:1。
考点:考查化学平衡常数,电极反应式的书写及电解质溶液中的离子平衡。
18.工业上用丙烯制取甘油的过程可简单表示如下:
其中B、C互为同分异构体,试写出①—④步反应的化学方程式(有机物用结构简式表示)。
【答案】CH3CH==CH2+Cl2CH2==CHCH2Cl+HCl
【解析】
解答本题的关键和突破口是对比丙烯和甘油的分子结构和反应过程。因甘油分子中每个碳原子上都有一个—OH,所以CH3CH==CH2的三个碳原子都应连上卤原子或—OH,由于从丙烯到甘油经历了三个步骤:取代加成水解,而丙烯分子中的—CH3属饱和碳原子,只能发生取代反应,所以取代反应(500
℃)是为了在CH2==CH—CH3分子的—CH3上引入卤原子。如果不注意题给的信息,而是第一步写成CH3—CH==CH2与Cl2的加成反应,以后几步中CH2==CH—CH3中—CH3上将无法连上—OH,就会使合成失败。HOCl为次氯酸;HOCl如何与加成,也是难点,那么如何进行加成呢?要根据甘油的结构推敲才行。
19.为了测定乙醇的结构式是
,利用乙醇和钠的反应,设计如图装置进行实验,在烧瓶中放入足量的钠,从分液漏斗中缓缓滴入一定量的乙醇,通过测量量筒中水的体积,就可知反应生成的氢气的体积。
(1)实验前检验该装置的气密性的实验操作是
__________________________________________________。
(2)有人认为装置中有空气,所测的气体体积应扣除装置中空气的体积,才是氢气的体积,你认为________(填“正确”或“不正确”)。
(3)如果实验开始前b导管内未充满水,则实验结果将________(填“偏大”或“偏小”)。
(4)若测得有1.15
g
C2H6O参加反应,把量筒c中的水的体积换算成标准状况下H2的体积为280
mL,试结合计算和讨论,判断下面(Ⅰ)和(Ⅱ)两式中,哪个正确________。
【答案】(1)连接好装置,关闭分液漏斗的活塞,将右侧导管插入水槽,微热烧瓶,右侧导管若有气泡冒出,冷却后形成一段水柱,且一段时间内水柱不变化,证明装置气密性良好
(2)不正确 (3)偏小 (4)(Ⅱ)
【解析】该实验的关键是准确测量反应产生气体的体积。根据产生气体的体积可以确定被置换的氢原子的个数。(3)中如果实验开始前b导管内未充满水,则会使排出水的体积减小,故实验结果偏小。(4)参加反应的乙醇的物质的量是0.025
mol,生成氢气的物质的量是0.012
5
mol,即1
mol乙醇分子中的6个氢原子所处的化学环境并不完全相同,有1个应不同于其他的氢原子,从而确定乙醇的结构为(Ⅱ)式。
20.在常温下,Fe与水并不起反应,但在高温下,Fe与水蒸气可发生反应。
应用下列装置,在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物,加热,并通入水蒸气,就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”。
请回答该实验中的问题。
(1)写出该反应的反应方程式:
;并指明该氧化还原反应的还原剂是
,氧化剂是
。
(2)实验前必须对整套装置进行气密性检查,操作方法是
(3)圆底烧瓶中盛装的水,该装置受热后的主要作用是
;烧瓶底部放置了几片碎瓷片,碎瓷片的作用是
。
(4)酒精灯和酒精喷灯点燃的顺序是
,为什么?
。
(5)干燥管中盛装是的物质是
,作用是
。
(6)试管中收集气体是
,如果要在A处玻璃管处点燃该气体,则必须对该气体进行
,方法是
。这一操作的目的是
。
【答案】(15分)(1)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
;Fe;H2O;
(2)将A处导管插入水中,用手捂烧瓶,导管口有气泡,冷却后形成一段水柱,则说明气密性好。
(3)产生水蒸气;防止暴沸;铁粉的载体,增大铁粉和水蒸气的接触面;
(4)先点燃酒精灯;防止铁与氧气反应;
(5)碱石灰;吸收氢气中的水蒸气;
(6)H2;验纯;取下试管,用大拇指堵住管口,移近酒精灯的火焰,松开拇指,若听到一声尖锐的爆鸣声,则收集的氢气不纯,若听到“噗”的一声,则说明氢气纯净;防止点燃时因氢气不纯而爆炸。
【解析】
试题分析:(1)铁与水蒸气在高温下发生反应产生四氧化三铁和氢气,反应的化学方程式是:3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2;在该反应中,铁失去电子,被氧化,作还原剂,水中的氢元素获得电子,被还原,作氧化剂;(2)实验前必须对整套装置进行气密性检查,操作方法是将A处导管插入水中,用手捂烧瓶,导管口有气泡,冷却后形成一段水柱,则说明气密性好;(3)圆底烧瓶中盛装的水,该装置受热后的主要作用是产生水蒸气,为铁与水蒸气反应提供反应物;烧瓶底部放置了几片碎瓷片,碎瓷片的作用是防止暴沸;(4)酒精灯和酒精喷灯点燃的顺序是先点燃酒精灯,待装置中充满水蒸气后再点燃酒精喷灯,目的是防止铁与氧气反应;(5)干燥管中盛装是的物质是碱石灰,作用是吸收氢气中的水蒸气;(6)试管中收集气体是氢气;由于氢气是可燃性的气体,因此在点燃之前必须进行验纯处理,方法是取下试管,用大拇指堵住管口,移近酒精灯的火焰,松开拇指,若听到一声尖锐的爆鸣声,则收集的氢气不纯,若听到“噗”的一声,则说明氢气纯净;这一操作的目的是防止点燃时因氢气不纯而爆炸。
考点:考查化学实验基本操作的知识。
21.(12分)一定温度下的密闭容器中存在如下反应:CO(g)
+
H2O(g)
CO2(g)
+
H2(g),已知CO(g)和H2O(g)的起始浓度均为2mol·L-1,经测定该反应在该温度下的平衡常数K=1,试判断:
(1)
当CO转化率为25%时,该反应是否达到平衡,若未达到,向哪个方向进行?
(2)
达到平衡时,CO的转化率为多少?
(3)
当CO的起始浓度仍为2mol·L-1,H2O(g)的起始浓度为6mol·L-1,求平衡时CO的转化率?
【答案】(1)未达到平衡,向正反应方向进行;(2)50%;(3)75%。
【解析】试题分析:(1)
CO(g)+
H2O(g)
CO2(g)
+
H2(g)
开始浓度(mol/L)
2
2
0
0
转化浓度(mol/L)
0.5
0.5
0.5
0.5
终止浓度(mol/L)
1.5
1.5
0.5
0.5
Q=,所以反应未达到平衡,反应向正反应方向移动;
(2)设达到平衡时,CO转化了x,则
CO(g)
+
H2O(g)
CO2(g)
+
H2(g)
开始浓度(mol/L)
2
2
0
0
转化浓度(mol/L)
x
x
x
x
平衡浓度(mol/L)
2-x
2-x
x
x
,解得x=1mol/L。
α(CO)="
50%"
(3分)
(3)设达到平衡时,CO转化了y,则
CO(g)
+
H2O(g)
CO2(g)
+
H2(g)
开始浓度(mol/L)
2
6
0
0
转化浓度(mol/L)
y
y
y
y
平衡浓度(mol/L)
2-y
6-y
y
y
,解得y=1.5mol/L。α(CO)="
75%"
(3分)
22.有三种金属单质A、B、C,其中A的焰色反应为黄色,B、C是常见金属。三种金属单质A、B、C能与气体甲、乙、丙及物质D、E、F、G、H之间发生如下转化关系(图中有些反应的产物和反应的条件没有标出)。
请根据以上信息回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:乙
、H
;
(2)写出反应②的离子方程式:
;
(3)写出金属A与水反应的离子方程式
;
(4)F与D溶液反应后的产物在空气中转化为H的化学方程式
;现象为
。
【答案】(1)Cl2(1分);Fe(OH)3(1分);(2)2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑(2分);
(3)2Na+2H2O
=
2Na++2OH-+H2↑(2分);
(4)4Fe(OH)2
+
O2
+
2H2O=4Fe(OH)3(2分);
白色沉淀变成灰绿色,最后变成红褐色(1分);
【解析】
试题分析:金属单质A焰色反应为黄色,则A是Na,Na和水反应产生NaOH和H2,所以D是NaOH;气体甲是H2;能够与NaOH反应的金属B是Al;可以与氢气发生反应的黄绿色气体乙是Cl2;反应产生的气体丙是HCl;HCl溶于水形成溶液E是盐酸;可以与NaOH反应产生的红褐色沉淀H是Fe(OH)3,则C是Fe,溶液F是FeCl2;FeCl2与氯气反应产生G为
FeCl3。
(1)根据以上分析可知乙物质的化学式是:Cl2;H的化学式是Fe(OH)3;
(2)根据以上分析可知Al与NaOH溶液反应的离子方程式是:2Al+2OH-+2H2O
=
2AlO2-+3H2↑;
(3)根据以上分析可知金属Na与水反应的离子方程式是2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑;
(4)根据以上分析可知F是
FeCl2与NaOH溶液发生反应的化学方程式为:FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl,产生白色产生,而Fe(OH)2有还原性,容易与空气中的氧气发生氧化还原反应,在空气中转化为H的化学方程式是4Fe(OH)2
+
O2
+
2H2O
=
4Fe(OH)3。因此观察到首先产生白色沉淀,后迅速变为灰绿色,最后变为红褐色的Fe(OH)3。
【考点定位】本题主要是考查元素及化合物的推断、化学方程式和离子方程式的书写的知识。
【名师点晴】该题属于无机框图题推断,该类试题的关键是寻找突破点,如特殊颜色、特殊状态、特殊气味、特殊反应、特殊现象、特殊制法、特殊用途等。例如本题中的焰色反应、沉淀颜色、气体的颜色等均可以作为突破点。
23.某强酸性溶液X,含有Fe3+、Fe2+、Ba2+、Al3+、NH4+、CO32-、SiO32-、SO42-、NO3-中的一种或几种离子,取溶液进行连续实验,能实现如下转化:
依据以上信息,回答下列问题:
(1)写出步骤①生成气体A的离子方程式
。
(2)气体F的电子式为
,实验中,可以观察到反应②的现象是:
。
(3)检验溶液I中存在的阳离子的方法是
。
(4)沉淀G的化学式为
;写出反应⑦的离子方程式
。
(5)溶液X中肯定不存在的离子有
;对不能确定是否存在的离子,可以另取X溶液于试管中,选择下列试剂中的一种加入X溶液中,根据现象就可判断,则该试剂是
。(选填序号:①pH试纸,②酚酞试剂,③石蕊试剂,④KSCN溶液,⑤NaOH溶液,⑥KMnO4溶液)
【答案】(1)3Fe2+
+
NO3-
+
4H+
=
3Fe3+
+
NO↑
+
2H2O
(2),产生红棕色气体
(3)取适量I溶液于试管中,加入浓NaOH溶液后加热,将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,试纸变蓝,证明溶液I中含有NH4+
(4)Fe(OH)3;[Al(OH)4]-+CO2==Al(OH)3+HCO3—
(5)Ba2+、CO32-、SiO32-、NO3-;④
【解析】
试题分析:根据题意知溶液X呈强酸性,则该溶液中一定不含CO32-、SiO32-,向溶液X中加入过量硝酸钡溶液,有气体A生成,则溶液中的还原性离子Fe2+与H+、NO3-反应生成NO,则溶液中一定含有Fe2+,一定不含NO3-,气体A为NO,与氧气反应生成NO2,NO2、O2和水反应生成硝酸。溶液X中加入过量硝酸钡溶液生成沉淀C,则溶液中一定含有SO42-,一定不含Ba2+,沉淀C为硫酸钡。向溶液B中加入过量氢氧化钠溶液,加热,有气体F生成,则溶液X中一定含有NH4+,气体F为NH3,氨气与硝酸反应生成I,I为NH4NO3。沉淀J为氢氧化铁,与盐酸反应生成氯化铁;溶液H中含有四羟基合铝酸根,与过量CO2反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠溶液。
(1)步骤①Fe2+与H+、NO3—反应生成Fe3+、NO和水,离子方程式为3Fe2+
+
NO3-
+
4H+
==
3Fe3+
+
NO↑
+
2H2O。
(2)气体F为氨气,电子式为,反应②为NO与氧气反应生成NO2,实验现象是:产生红棕色气体。
(3)I为氯化铵,检验氯化铵溶液中NH4+
的方法是取适量I溶液于试管中,加入浓NaOH溶液后加热,将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,试纸变蓝,证明溶液I中含有NH4+
。
(4)沉淀G的化学式为Fe(OH)3;反应⑦为[Al(OH)4]-与过量CO2反应生成Al(OH)3沉淀和HCO3—,离子方程式为[Al(OH)4]-+CO2==Al(OH)3+HCO3—。
(5)溶液X中肯定不存在的离子有Ba2+、CO32-、SiO32-、NO3-;一定存在的离子为Fe2+、Al3+、NH4+、SO42-,不能确定的离子为Fe3+,检验Fe3+的试剂为KSCN溶液,溶液变红,选④。
考点:考查离子推断和离子检验。
S
2-
+11
2
8