山东省临邑第五中学2015-2016学年高二下期6月月考化学试卷(解析版)
1.把含硫48%的硫铁矿先制成硫酸,再吸收氨气制成硫酸铵。1 t这种硫铁矿在理论上能制得硫酸铵()
A.1.06 t B.1.98 t C.2.14 t D.2.26 t
【答案】B
【解析】FeS2中的S的含量为×100%=53.3%,而题目中所提供的硫铁矿中含硫48%,所以不能以FeS2进行计算,需根据矿石的含硫量及S原子守恒得关系式:
2S~2SO2~2SO3~2H2SO4~2(NH4)2SO4
64 t 2×132 t
1 t×48% m〔(NH4)2SO4〕
m〔(NH4)2SO4〕=1.98 t
2.下列说法正确的是 ( )
①活化分子间的碰撞一定能发生化学反应
②普通分子有时也能发生有效碰撞
③升高温度会加快反应速率,原因是增加了活化分子的有效碰撞次数
④增大反应物浓度会加快反应速率的原因是单位体积内有效碰撞的次数增多
⑤使用催化剂能提高反应速率,原因是提高了分子的能量,使有效碰撞频率增大
⑥化学反应实质是活化分子有合适取向时的有效碰撞
A.③④⑥ B.①②⑤ C.③④⑤⑥ D.②③④
【答案】A
【解析】
试题分析:活化分子间的碰撞不一定能发生化学反应,①错误;只有活化分子才能发生有效碰撞,②错误;使用催化剂能提高反应速率,原因是催化剂可以降低反应的活化能,使有效碰撞频率增大,⑤错误,其余选项都是正确的,答案选A。
考点:考查活化分子、有效碰撞的有关判断
点评:该题是中等难度试题的考查,侧重考查学生对活化分子、有效碰撞等有关概念的熟悉了解程度,以及灵活运用基础知识解决实际问题的能力,有利于调动学生的学习兴趣和学习积极性。
3.北京时间2011年3月11日13时46分日本发生里氏9.0 级大地震,致使多处核电站爆炸,核辐射引发周边多国恐慌。其中是核电站最重要的工业原料,在自然界的丰度很低。下列有关说法正确的是
A.原子核中含有92个中子 B.原子核外有143个电子
C.是的核素 D.比少3个中子
【答案】D
【解析】对于某一具体的原子,其表示方法为:X,其中A为质量数,Z为质子数;且
质量数=质子数+中子数;质子数=核电荷数=核外电子数,所以
A错,原子核中含有92个质子,中子数=235—92=143;
B错,原子核外电子数为92
C错,与互为同位素;质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互为同位素
D正确,
4.下列各组物质中,互称为同分异构体的是
A.水与冰
B.O2与O3
C.
D..
【答案】D
【解析】
试题分析:同分异构体是指分子式相同,但结构不同的化合物,则A、水和冰是同一种物质,A项错误;B、O2与O3分子式不相同,互为同素异形体,B项错误;C、分子式相同,结构相同,是同种物质,C项错误;D、分子式相同,结构不同,互为同分异构体,D项正确,答案选D。
考点:考查同素异形体和同分异构体的概念。
5.研究发现,可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2—CaO作电解质,利用下图所示装置获得金属钙,并以钙为还原剂,还原二氧化钛制备金属钛。下列叙述正确的是( )
A.该电池工作过程中O2-向阴极移动
B.阳极的电极反应式为C+2O2--4e-===CO2↑
C.若用铅蓄电池作该装置的供电电源,“-”接线柱应连接PbO2电极
D.在制备金属钛前后,整套装置中CaO的总量减少
【答案】B
【解析】
试题分析:A. 根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引的原则,该电池工作过程中O2-向正电荷较多的阳极移动,错误。B. 在阳极阴离子放电,该电极反应式为C+2O2--4e-===CO2↑,正确;C. 若用铅蓄电池作该装置的供电电源,“-”接线柱应连接Pb电极,错误;D. 根据电子守恒,结合反应方程式可知在制备金属钛前后,整套装置中CaO的总量不变,错误。
考点:考查电解原理在物质的制取中的应用的知识。
6.下列排列顺序正确的是( )。
①热稳定性:H2O>HF>H2S ②原子半径:Na>Mg>O
③酸性:H3PO4>H2SO4>HClO4 ④失电子能力:Cs>Na
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
【答案】B
【解析】利用同周期同主族元素性质规律判断。根据非金属性:F>O>S,可以判断热稳定性顺序:HF>H2O>H2S,同理可以判断酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4,所以①③错误;根据原子在周期表中的位置及半径规律可知Na>Mg>S>O,故②正确;同主族从上→下金属性增强,故失电子能力:Cs>Na,④正确。
7.向有机物X中加入合适的试剂(可以加热),检验其官能团。下列有关结论错误的是
选项
试剂
现象
结论
A
金属钠
有气体产生
含羟基或羧基或羟基、羧基
B
银氨溶液
产生银镜
含有醛基
C
碳酸氢钠溶液
产生气泡
含有羧基
D
溴水
溶液褪色
含有碳碳双键
【答案】D
【解析】
试题分析:A 、有机物与金属钠反应有气体产生,证明有机物中含羟基或羧基或羟基、羧基,正确;B、有机物中加入银氨溶液,加热,产生银镜,说明有机物中含有醛基,正确;C、有机物中加入碳酸氢钠溶液产生气泡,说明有机物中含有羧基,正确;D、有机物中加入溴水,溶液褪色,可能发生加成反应或氧化反应,有机物中不一定含有碳碳双键,错误。
考点:考查有机物官能团的检验。
8.下列离子方程式正确的是
A.澄清的石灰水与稀盐酸反应Ca(OH)2+2H+=Ca2++2H2O
B.钠与水的反应Na+2H2O=Na++2OH -+ H2 ↑
C.硫酸氢钠溶液与少量氢氧化钡溶液混合:2H++SO42-+ Ba2++2OH-= BaSO4↓+2H2O
D.向沸水中滴加FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体:Fe3++3H2OFe(OH)3↓+3H+
【答案】C
【解析】
试题分析:A、澄清的石灰水在离子反应中应该用离子表示,属于与稀盐酸反应的离子方程式为OH-+ H+=H2O,A不正确;B、钠与水的反应的离子方程式为2Na+2H2O=2Na++2OH -+ H2 ↑,B不正确;C、硫酸氢钠溶液与少量氢氧化钡溶液混合生成硫酸钡白色沉淀和硫酸钠,因此反应的离子方程式为2H++SO42-+ Ba2++2OH-= BaSO4↓+2H2O,C正确;D、向沸水中滴加FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体,不可能生成氢氧化铁沉淀,因此反应的离子方程式Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+,D不正确,答案选C。
考点:考查离子方程式的正误判断
9.研究人员研制出一种锂水电池,可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料,以LiOH为电解质,使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是( )
A.水既是氧化剂又是溶剂 B.放电时正极上有氢气生成
C.放电时OH-向正极移动 D.总反应为:2Li+2H2O= 2LiOH+H2↑
【答案】C
【解析】
试题分析:A、金属锂和水之间反应生成氢氧化锂和氢气,该反应中,水是氧化剂,在电池中还可以担当溶剂,A正确;B、放电时正极上是水中的氢离子得电子,所以会有氢气生成,B正确;C、原电池中,阴离子移向原电池的负极,即放电时OH﹣向负极移动,C错误;D、锂水电池中,自发的氧化还原反应是金属锂和水之间反应生成氢氧化锂和氢气,即总反应为:2Li+2H2O=2LiOH+H2↑,D正确,答案选C。
考点:考查原电池原理的应用
10.在pH=1的无色溶液中能大量共存的离子组是
A.NH4+、Mg2+、SO42-、Cl- B.Ba2+、K+、OH-、NO3-
C.Al3+、Cu2+、SO42-、Cl- D.Na+、Ca2+、Cl-、AlO2-
【答案】A
【解析】
试题分析:pH=1的无色溶液是酸性溶液。B中OH-与H+,D中AlO2-与H+不共存,C中Cu2+蓝色。只有A正确。
考点:离子共存。
11.某溶液中含有NH4+、SO32-、SiO32-、Br- CO32-、Na+,向该溶液中通入过量的Cl2,下列判断正确的是
①反应前后,溶液中离子浓度基本保持不变的有四种
②有胶状物质生成
③有刺激性气味气体产生
④溶液颜色发生变化
⑤溶液中至少发生了3个氧化还原反应
A.①②③④ B.①②③④⑤
C.①③④⑤ D.②④⑤
【答案】D
【解析】
试题分析:某溶液中含有NH4+、SO32-、SiO32-、Br-、CO32-、Na+,向该溶液中通入过量的Cl2,SO32-可以被氯气氧化为硫酸根离子;SiO32-和氯水中的盐酸反应生成硅酸沉淀;Br-被氯气氧化为溴单质;CO32-和氯水中的盐酸反应生成二氧化碳气体。①反应前后,溶液中离子浓度基本保持不变的有NH4+、Na+,故①错误;②有胶状物质硅酸生成,故②正确;③有二氧化碳气体产生,二氧化碳为无色无味气体,故③错误;④氯气氧化溴离子为溴单质,溶液颜色发生变化有无色变化为橙红色,故④正确;⑤共发生了氯气氧化SO32-、Br-2个氧化还原反应.氯气和水发生的氧化反应,共3个氧化还原反应,故⑤正确;故选D。
考点:考查了氯水成分、离子反应的相关知识。
12.一定量的浓硝酸与过量的铜充分反应,生成的气体是
A.只有NO2 B. 只有NO C. NO2和NO D.NO2和H2
【答案】C
【解析】
试题分析:铜和硝酸反应,如果是浓硝酸反应生成NO2,稀硝酸反应生成NO,铜过量,随着反应进行,硝酸逐渐消耗,溶液变稀,选择C。
考点:考查硝酸的性质
13.将SO2气体与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后,再加入K2Cr2O7溶液,发生如下两个反应:
SO2+2Fe3++2H2O===SO42-+4H++2Fe2+,
Cr2O72-+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O。
下列说法正确的是
A.SO2可以被Cr2O72-氧化 B.还原性:Cr3+>Fe2+>SO2
C.Cr2O72-在反应中做还原剂 D.两个反应中Fe2+、Fe3+均表现还原性
【答案】A
【解析】
试题分析:A、根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性知:的氧化性强于Fe3+,而Fe3+能氧化SO2及其对应的酸和盐,故能氧化SO2,正确;B、第一个反应中,Fe3+能将二氧化硫氧化,故其氧化性比SO2强,选项B错;第一个反应中,SO2为还原剂,Fe2+为还原产物,第二个反应中,Fe2+为还原剂,Cr3+为还原产物,根据还原剂的还原性强于还原产物的还原性,则还原性Cr3+考点:考查氧化还原反应。
14.下列叙述中正确的是
A.常温常压下,含有NA个原子的氦气体积约为22. 4L
B.常温常压下,O2和O3的混合物16g中约含有6.02×1023个氧原子
C.6.4g SO2中含有的原子数为0.2NA
D.等体积、等物质的量浓度的强酸中所含的H+ 数一定相等
【答案】B
【解析】
试题分析:A.常温常压下,气体摩尔体积不为22.4L/mol,NA个原子的氦气体积不为22. 4L,错误;B.O2和O3是同素异形体,分子都是由氧原子构成,O2和O3的混合物只含有氧原子,氧原子的摩尔质量是16g/mol,所以,16gO2和O3的混合物含有氧原子数为N=×6.02×1023mol-1=6.02×1023,正确;C二氧化硫含有3个原子,6.4g二氧化硫的物质的量为0.1mol,含有3mol原子,含有的原子数为0.3NA,错误;D.要看它们是几元强酸,等体积、等物质的量浓度的一元强酸和多元强酸其溶质的物质的量相等,但电离出的氢离子浓度不等,如1L1mol/L的盐酸和硫酸,氢离子浓度,前者是后者的一半,错误。
【考点定位】考查阿伏伽德罗常数
【名师点睛】本题考查阿伏伽德罗常数,是历年高考的热点,常考不衰,做该题需要注意的问题有:1. 物质的状态;2. 特殊物质分子中的原子个数3. 特殊物质的摩尔质量,如D2O18O2等。4.特殊物质中的化学键的数目如1 molCO2中含2mol C=O键)等。5.某些离子如Fe3+、Al3+,还有某些原子团如NH4+、HCO3- 在水溶液中发生水解,使其数目减少。6.特殊的氧化还原反应中,转移电子数目的计算7.凡是用到22.4 L·mol-1时,要注意是否处于标况下、是否为气体。8.常见的可逆反应如2NO2N2O4,弱电解质的电离平衡等。9.胶粒是许多分子的集合体,
15.下列溶液中氯离子的物质的量浓度与50mL 1mol?L-1氯化铝溶液中氯离子的物质的量浓度相等的是
A.150mL 1mol?L-1氯化钠溶液
B.75mL 1.5mol?L-1氯化钙溶液
C.150mL 3mol?L-1氯酸钾溶液
D.50mL 1mol?L-1氯化镁溶液
【答案】B
【解析】
试题分析:50mL 1mol?L-1氯化铝溶液中氯离子的物质的量浓度为:1mol?L-1×3=3mol?L-1,A.150mL 1mol/L氯化钠溶液中氯离子的物质的量浓度为1mol/L×1=1mol?L-1,不符合题意,故A错误;B.75mL 1.5mol/L氯化钙溶液中氯离子的物质的量浓度是1.5mol?L-1×2=3mol?L-1,符合题意,故B正确;C.150mL 3mol/L氯酸钾溶液中,不存在氯离子,氯离子浓度为0mol?L-1,不符合题意,故C错误;D.50mL 1mol/L氯化镁溶液中氯离子的物质的量浓度是1mol?L-1×2=2mol?L-1,不符合题意,故D错误;故选B。
考点:考查物质的量浓度的计算与理解
16.(10分)甲醇可以与水蒸气反应生成氢气,反应方程式如下:
CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g) ΔH>0。
(1)在一定条件下,向体积为2 L的恒容密闭容器中充入1 mol CH3OH(g)和3 mol H2O(g),20 s后,测得混合气体的压强是反应前的1.2倍,则用甲醇表示的该反应的速率为________。
(2)判断(1)中可逆反应达到平衡状态的依据是(填序号)________。
①v正(CH3OH)=v正(CO2)
②混合气体的密度不变
③混合气体的平均相对分子质量不变
④CH3OH、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化
(3)下图中P是可自由平行滑动的活塞,关闭K,在相同温度时,向A容器中充入1 mol CH3OH(g)和2 mol H2O(g),向B容器中充入1.2 mol CH3OH(g)和2.4 mol H2O(g),两容器分别发生上述反应。已知起始时容器A和B的体积均为a L。试回答:
①反应达到平衡时容器B的体积为1.5a L,容器B中CH3OH的转化率为________,A、B两容器中H2O(g)的体积百分含量的大小关系为B________A(填“>”“<”或“=”)。
②若打开K,一段时间后重新达到平衡,容器B的体积为________L(连通管中气体体积忽略不计,且不考虑温度的影响)。
【答案】(1)0.01 mol·L-1·s-1
(2)③④
(3)75% < 1.75a
【解析】
试题分析:(1)反应前气体的总物质的量为4mol,反应后气体的总物质的量为4 mol×1.2=4.8 mol。
CH3OH(g)+H2O(g) CO2(g)+3H2(g) △n
1 mol 1 mol 1 mol 3 mol 2 mol
0.4 mol (4.8-4)mol
则v(CH3OH)==0.01 mol/(L·s)。
(2)①中两种物质的速率表示的是同一方向的反应速率,不能作为反应达到平衡的依据。②由于混合气体的质量和体积都不变,故其密度始终不变,不能说明反应是否达平衡。③中混合气体的平均相对分子质量不变,说明混合气体的总物质的量不变,即反应正向进行和逆向进行的趋势相同,故可作为反应达到平衡的依据。④中各气体的物质的量浓度不变,说明反应已达到平衡。故应选③④。
(3)反应达平衡时,B中气体的总物质的量为: ×1.5 a L=5.4 mol,气体的总物质的量比反应前增加5.4 mol-1.2 mol-2.4 mol=1. 8 mol。
CH3OH(g)+H2O(g) CO2(g)+3H2(g) △n
1mol 1mol 1mol 3mol 2mol
0.9mol 1.8mol
故B中CH3OH的转化率为: ×100%=75%。
若A、B两容器中的压强相等,两容器中的气体达平衡时,为等温等压下的等效平衡,两容器中H2O(g)的百分含量相等。现在A容器的体积不变,而反应后气体的总物质的量增加,即压强增大,平衡应逆向(气体体积减小的方向)移动,H2O(g)的百分含量增加,故B中H2O(g)的百分含量小于A中H2O(g)的百分含量。(2)若打开K,则A中气体的压强与B中相同,两容器中的气体达平衡时,为等温等压下的等效平衡,这时原A中气体的体积将变为: ×1.5 a L=1.25 a L,气体体积增加0.25 a L,故这时容器B的体积变为:1.5 a L+0.25 a L=1.75 a L。
考点:化学平衡计算。
17.合成氨是重要的化学工业,为了研究合成氨的反应原理,在一密闭容器内充入1 mol N2和2 mol H2,在一定条件下,使之发生如下反应:N2+3H2 2NH3 。
Ⅰ:若维持温度不变,且密闭容器的容积固定为1 L。
(1) 当此反应经过2 min达到平衡状态时,测得反应混合物中NH3的物质的量为0.2 moL,则H2在2 min内的平均反应速率为__________________。
(2)如果开始时,向该容器内加入0.5 moL N2 ,要使反应混合物中三种气体的物质的量分数仍与上述平衡时的完全相同,则还必须加入H2 _______mol和NH3 _______mol。
(3)如果开始时加入N2、H2、NH3的物质的量分别为a mol 、b mol 、c mol ,要使反应达到平衡状态时,反应混合物中三种气体的物质的量分数仍与(1)平衡时完全相同,则a、b、c应满足的一般条件是(a、b分别用含c的方程式表示) 。
Ⅱ:若温度维持不变,体系压强维持与Ⅰ相同,密闭容器的容积由1 L随反应进行而改变。
(4)开始时加入1 mol N2和2 mol H2,经过一段时间,容器中三种气体的物质的量分数不再发生变化时,则NH3的物质的量为__________(选填一个编号)
(甲)大于0.2 mol (乙)等于0.2 mol
(丙)小于0.2 mol (丁)可能大于、等于或小于0.2mol
作出此判断的理由是__________________________________________。
【答案】
(1)0.15 mol·L-1·min-1 (2分)
(2) 0.5 1.0 (4分)
(3)a +c=1 b+ c=2 (3分)
(4)甲 温度不变时,随反应的进行,容器体积减小,体系压强比平衡(1)时增大,平衡向正反应方向移动 (4分)
【解析】略
18.欲用含有少量氯化钙的氯化钠固体,配制100 mLamol/L的氯化钠溶液,设计了下面的操作方案。根据方案操作步骤回答下列问题:
(1)称量粗盐样品mg,在托盘天平左盘上放__________________,右盘上放__________________。
(2)过滤时,漏斗下端管口应________,漏斗中液面应____________________________。
(3)蒸发操作时应将液体放在________中加热,等加热至________________________时停止加热。
(4)在样品的溶液中加入过量的Na2CO3溶液,作用是_______________,反应的化学方程式是_____________。
(5)在滤液中加入盐酸的作用是________________,反应的化学方程式是 ______________________。
(6)配制100 mLamol/L的NaCl溶液时,应从Wg固体中称取NaCl的质量为________,配制时应在____________________中进行定容。
【答案】(1)粗盐(放在称量纸上);砝码(放在称量纸上)
(2)靠在烧杯内壁上;低于滤纸的边缘;
(3)蒸发皿;剩余较少液体;
(4)使钙离子完全形成沉淀而除去CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl;
(5)除去过量的Na2CO3;Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
(6)5.85ag;100 mL容量瓶
【解析】
试题分析:(1)称量时左物右码,因此粗盐放在托盘天平的左盘,砝码放在托盘天平的右盘,故答案为:粗盐;砝码;
(2)过滤时,漏斗下端管口应靠在烧杯内壁上,漏斗里液面应低于滤纸的边缘,故答案为:靠在烧杯内壁上;低于滤纸的边缘;
(3)蒸发操作时应将液体放在蒸发皿中加热,等加热至剩余较少液体时即停止加热,故答案为:蒸发皿;剩余较少液体;
(4)在样品的溶液中加入过量的Na2CO3溶液,作用是除掉钙离子,反应的化学方程式是CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl,故答案为:使钙离子完全形成沉淀而除去;CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl;
(5)在滤液中加入盐酸的作用是除掉过量的除杂试剂Na2CO3,反应的化学方程式是Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑,故答案为:除去过量的Na2CO3;
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑;
(6)配制100mL a mol/L的NaCl溶液时,n(NaCl)=0.1×a mol,m(NaCl)=0.1×a mol×58.5g/mol=5.85a g,选用100ml容量瓶配制,故答案为:5.85a;100 mL容量瓶
考点:考查了离子方程式和化学方程式的书写、基本实验操作等相关知识。
19.某工业废玻璃粉末含SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等。某课题小组设计如下工艺流程对资源进行回收,得到Ce(OH)4和硫酸铁铵矾。已知:CeO2不溶于稀硫酸;酸性条件下,Ce3+易水解,Ce4+有较强氧化性。
(1)硫酸铁铵矾可净水,其原理是(写离子方程式) 。
(2)滤液A的主要成分 (填写化学式)。
(3)反应①中H2O2是 (“氧化剂”或“还原剂”)。
(4)反应②的化学反应方程式是 。
(5)已知制硫酸铁铵矾晶体[Fe2(SO4) 3·(NH4) 2SO4·24H2O,式量964]的产率为80%,若加入13.2g (NH4) 2SO4(式量132),可制得晶体的质量是 g。
(6)化合物HT可作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来,过程表示为:
Ce2(SO4)3 (水层)+ 6HT(有机层)2CeT3 (有机层)+3H2SO4(水层)
分液得到CeT3(有机层),再加入H2SO4 获得较纯的含Ce3+的水溶液。可选择硫酸作反萃取剂的原因是 (从平衡移动角度回答)。
【答案】(1)Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+
(2)Na2SiO3;(3)还原剂;
(4)4Ce(OH)3+O2+2H2O==4Ce(OH)4;(5)77.1g
加入硫酸可使平衡向左进行,使Ce3+进入水层
【解析】
试题分析:(1)易水解为氢氧化铁,所以硫酸铁铵矾可净水,Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+;(2)根据流程图可知,CeO2、Fe2O3、FeO与氢氧化钠不反应,二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠,所以滤液A的主要成分Na2SiO3。
(3)CeO2不溶于稀硫酸;滤渣B含有CeO2,Ce4+有较强氧化性,CeO2与H2O2可生成含有Ce3+的溶液,反应中H2O2是还原剂。
(4)根据电子守恒,反应②的化学反应方程式是4Ce(OH)3+O2+2H2O==4Ce(OH)4。
(5)设可制得晶体的质量是xg
(NH4) 2SO4 [Fe2(SO4) 3·(NH4) 2SO4·24H2O
132 964
13.2g×80% xg
X=77.1g
(6)化合物HT可作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来,过程表示为:Ce2(SO4)3 (水层) + 6HT (有机层) 2CeT3 (有机层) + 3H2SO4 (水层),分液得到CeT3 (有机层),再加入H2SO4 获得较纯的含Ce3+的水溶液。可选择硫酸作反萃取剂的原因是加入硫酸可使平衡向左进行,使Ce3+进入水层。
考点:本题考查工艺流程。
20.(16分)工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组进行了以下探究活动:
[探究一]
(1)第一步:将已去除表面氧化物的铁钉(含少量碳元素)放入冷浓硫酸中,第二步:10分钟后移入硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铁钉表面 (填写第二步的实验现象,若有则写出具体现象,若无则写无明显变化),其原因是___________ ______。
(2)另称取铁钉6.0g放入15.0mL浓硫酸中,加热充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。
① 甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。若要确认其中有Fe2+,应先用________(选填序号)。
a.KSCN溶液和氯水 b.铁粉和KSCN溶液 c.酸性KMnO4溶液 d.浓氨水
铁粉与溶液X反应可制得一种补血剂, 写出其离子方程式 。
② 乙同学取336mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中,发生反应:SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4,
然后加入足量 BaCl2溶液,经适当操作后得到干燥固体2.33g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为__________________。
[探究二]分析上述实验中SO2体积分数的结果,丙同学认为气体Y中还可能含有H2和Q气体。为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省略)。
(3)装置B中试剂的作用是____________。
(4)认为气体Y中还含有Q的理由是__________(用化学方程式表示)。
(5)为确认Q的存在,需在装置中添加M于__________(填序号)。
a.A之前 b. A-B间 c.B-C间 d.C-D间
(6)如果气体Y中含有H2,预计实验现象应是_________________ __
【答案】(16分)(第1题每空1分,其余每空2分)
(1)无明显变化 铁钉表面被钝化(或其他合理答案)
(2)①c; 2Fe3++Fe=3Fe2+ ②66.7%(或其他合理答案)
(3)检验SO2是否除尽
(4)
(5)c (6)D中固体由黑变红和E中同体由白变蓝
【解析】
试题分析:(1)铁在常温下在弄硫酸中钝化,形成致密的氧化膜,阻止其继续反应,所以无明显变化。(2)①因为溶液中有铁离子和亚铁离子,利用亚铁离子的还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,选用c;补血剂中含有的铁元素的形式为亚铁离子,所以铁和铁离子反应生成亚铁离子,离子方程式为:2Fe3++Fe=3Fe2+ 。 ②固体为硫酸钡沉淀,其物质的量为2.33/233=0.01摩尔,说明气体中含有0.01摩尔的二氧化硫,即标准状况下体积为224毫升,所以二氧化硫的体积分数=224/336=66.7%。(3)因为铁钉中含有碳,可能碳与浓硫酸反应生成了二氧化碳和二氧化硫气体,所以要检验气体中二氧化硫和二氧化碳和氢气,从实验的装置分析,酸性高锰酸钾溶液可以吸收二氧化硫,品红溶液能检验二氧化硫,碱石灰可以吸收水和酸性气体,氧化铜与氢气反应,生成水,用无水硫酸铜检验,后碱石灰可以吸收酸性气体和水蒸气。所以品红溶液是为了检验SO2是否除尽 。 (4)因为铁钉中含有碳,可能碳与浓硫酸反应生成了二氧化碳和二氧化硫气体,所以方程式为:
(5)为了确定二氧化碳的存在,应该在BC之间添加澄清的石灰水检验二氧化碳,选c。
(6)确定氢气的现象为D中固体由黑变红和E中固体由白变蓝。
考点:
21.某研究性学习小组进行了一系列化学实验后,发现高锰酸钾分解后的含锰元素的化合物都能和浓盐酸反应制得氯气,锰化合物的还原产物都是MnCl2(如:K2MnO4+8HCl= MnCl2+2Cl2↑+2KCl+4H2O)。他们又进行了以下一些有关定量的实验,按要求填空或计算(气体体积都折合成标准状况):
(1)称取了31.6gKMnO4粉末,放在试管中加热充分反应后,收集到气体的体积是 ;另取31.6gKMnO4粉末和足量盐酸反应,收集到气体体积是 。
(2)将31.6gKMnO4粉末加热一段时间,收集到1.12L气体后停止加热,冷却后放入足量的浓盐酸再加热,又收集到气体体积是 。
(3)将a molKMnO4粉末加热一段时间,收集到V1L气体后停止加热,冷却后放入足量的浓盐酸再加热反应充分后,又收集到气体体积V2L。则V2=
(用a、V1表达)。
【答案】(1)11.2L(2分);5.6L(2分)(2)8.96L(2分)(3)V2=56a —2V1(2分)
【解析】
2KMnO4====K2MnO4+MnO2+O2↑ 2KmnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
直接代入计算即得,很容易。
将31.6gKMnO4粉末加热一段时间,收集到1.12L气体肯定是氧气,后停止加热,冷却后放入足量的浓盐酸再加热,又收集到气体体积是氯气,如列方程式计算很容易出错,我们可以用得失电子守恒来算:生成1.12L氧气失4×0.05mole,假设生成XmolCl2,则失去2×Xmole,而KMnO4最终生成Mn2+得到5 ×0.2=1mole,0.2+2X=1,X=0.4,即8.96L
还是用得失电子守恒来算:将a molKMnO4粉末加热一段时间,收集到V1L气体肯定是氧气,后停止加热,冷却后放入足量的浓盐酸再加热反应充分后,又收集到气体体积V2L肯定是氯气。则V1/22.4×4+ V2/22.4×2=5 a, V2=56a —2V1
22.乙醇经下列步骤反应合成化合物C(分子式为C4H8O2),已知C是环状化合物且不能使溴水、KMnO4(H+)溶液褪色,反应路线如下:
(1)写出A.C结构简式:A , C ;
(2)写出x、y的反应类型:x 、y 。
【答案】(1)CH2=CH2;;(2)加成,水解(或取代);
【解析】
试题分析:乙二醇早浓硫酸存在时加热反应生成C,C是环状化合物且不能使溴水,因此C为分子间的脱水产物,B在氢氧化钠溶液中生成乙二醇,B为1,2-二溴乙烷,A为乙烯。
(1)根据上述分析A是CH2=CH2,C是,故答案为:CH2=CH2;;
(2)乙烯跟溴水通过加成反应生成1,2-二溴乙烷,1,2-二溴乙烷在氢氧化钠溶液中发生水解反应生成乙二醇,故答案为:加成,水解(或取代)。
考点:考查了有机合成与推断的相关知识。
23.[化学—选修5:有机化学基础](15分)有机物A常用于食品加工和有机合成。以A为原料制备阴离子树脂M和新型聚酯材料N等的合成路线如下:
已知:
(1)反应Ⅰ的反应类型是 。
(2)B中官能团的名称是 。
(3)D与新制Cu(OH)2反应的化学方程式是 。
(4)下列关于E的说法正确的是 。
a.不溶于水
b.能与H2发生还原反应
c.能被酸性重铬酸钾溶液氧化
d.与NaOH醇溶液共热发生消去反应
(5)M的结构简式是 。
(6)反应Ⅱ的化学方程式是 。
(7)A的属于酯类的同分异构体有________种,其中只含一个甲基的同分异构体的结构简式是 。
【答案】(15分)
(1)加成反应(或“还原反应”)(1分)
(2)羟基(2分)
(3)CH3CHO +2Cu(OH)2 +NaOH CH3COONa+ Cu2O ↓+3H2O(2分)
(4)c(2分)
(5)(2分)
(6)
(2分)
(7)4(2分) HCOOCH2CH2CH3(2分)
【解析】
试题分析:A中不饱和度==1,所以含有一个双键,A能和氢气发生加成反应生成B,B能和HIO4发生反应,结合题给信息I知,B中相邻的二个碳原子上各含有一个醇羟基,D和氢气发生加成反应生成E,D为醛,则E为乙醇结构简式为CH3CH2OH,D为CH3CHO,B为CH3CH(OH)CH(OH)CH3,A为CH3COCH(OH)CH3,B和F发生酯化反应生成N,F结构简式为;
A发生消去反应生成H,H结构简式为CH3COCH=CH2,H发生加聚反应生成M,M结构简式为;
(1)通过以上分析知,反应I为A发生加成反应生成B,所以其反应类型是加成反应或还原反应;
(2)B为CH3CH(OH)CH(OH)CH3,其官能团名称是羟基;
(3)D为CH3CHO,D与新制氢氧化铜悬浊液发生氧化反应,反应方程式为:
CH3CHO +2Cu(OH)2 +NaOHCH3COONa+ Cu2O↓ +3H2O
或者:CH3CHO +2Cu(OH)2CH3COOH+ Cu2O ↓+2H2O
(4)E为乙醇结构简式为CH3CH2OH,乙醇易溶于水,选项a不正确;乙醇不含不饱和键,所以不能与H2发生还原反应,选项b不正确;乙醇含有醇羟基,能被重铬酸钾酸性溶液氧化而使重铬酸钾溶液变色,选项c正确;乙醇不能和NaOH的醇溶液发生消去反应,但可以在浓硫酸作催化剂、170℃条件下发生消去反应,选项d不正确。
(5)通过以上分析知,M结构简式为;
(6)B和F在浓硫酸作催化剂、加热条件下发生酯化反应,反应方程式为
,
(7)A为CH3COCH(OH)CH3,A属于酯类的同分异构体中,有HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2、CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3,所以有四种同分异构体;其中只含一个甲基的同分异构的结构简式为HCOOCH2CH2CH3,
考点:有机化学基础,重点考查了反应类型的判断、结构的推断、反应原理及同分异构体的判断等。