2017年江苏省南通市如皋市高考化学模拟试卷(一)(解析版)

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名称 2017年江苏省南通市如皋市高考化学模拟试卷(一)(解析版)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 化学
更新时间 2017-01-11 10:14:27

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文档简介

2017年江苏省南通市如皋市高考化学模拟试卷(一)
 
一、单项选择题:本题包括10小题,每小题2分,共计20分.每小题只有一个选项符合题意.
1.下列有关环境问题的做法错误的是(  )
A.生活污水使用明矾杀菌消毒
B.向燃煤中加入适量石灰石“固硫”
C.推广使用可降解塑料防止白色污染
D.提倡公交出行可减少氮氧化物排放
2.下列有关化学用语表示正确的是(  )
A.NH4Cl的电子式:
B.对硝基甲苯:
C.碳酸的电离方程式:H2CO3 2H++CO
D.硫离子的结构示意图:
3.下列有关物质的性质与应用相对应的是(  )
A.碳酸钠溶液呈碱性,可用于洗去铁屑表面的油污
B.铝易发生钝化,可用于作飞机、火箭的结构材料
C.炭具有还原性,可用于冶炼钠、镁、铝等金属
D.浓硫酸具有强氧化性,可用于干燥二氧化硫气体
4.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大.X原子最外层比次外层多3个电子;Y、Z均为金属,Y是同周期中原子半径最大的元素,Z的简单离子半径在同周期元素中最小;W的最高价氧化物在无机含氧酸中酸性最强.下列说法正确的是(  )
A.X的气态氢化物的热稳定性比O(氧)的强
B.元素Z、W的简单离子具有相同的电子层结构
C.Y、Z、W的最高价氧化物对应的水化物之间能相互反应
D.等质量的Y和Z单质分别与足量稀盐酸反应,前者产生的氢气多
5.下列指定反应的离子方程式正确的是(  )
A.用醋酸溶解大理石:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑
B.向氯化铝溶液中滴加过量氨水:Al3++4NH3 H2O=AlO+4NH+4+2H2O
C.向碳酸氢钙溶液中加入少量烧碱溶液:Ca2++2HCO+2OH﹣=CaCO3↓+CO+H2O
D.亚硫酸钠溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液:5SO+6H++2MnO=5SO+2Mn2++3H2O
6.设NA为阿伏加德罗常数的值.下列说法正确的是(  )
A.标准状况下,11.2
L
CCl4中含有的分子数为0.5NA
B.在Na2O2与水的反应中,每生成1
mol
O2,转移电子的数为2NA
C.常温常压下,7.8
g苯中含有双键的数目为0.3NA
D.25℃时,0.1
mol L﹣1
NH4NO3溶液中含有的铵根离子数为0.1NA
7.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是(  )
A.pH=1的溶液中:K+、Fe2+、NO、Cl﹣
B.0.1
mol L﹣1NaHCO3溶液:Na+、Ba2+、NO、OH﹣
C.滴加KSCN溶液显红色的溶液:NH、K+、Cl﹣、I﹣
D.澄清透明的溶液中:Cu2+、K+、SO、Cl﹣
8.用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的是(  )
A.
用如图所示装置验证反应产物二氧化碳
B.
用如图装置吸收氨气并防止倒吸
C.
如图装置配制100
mL
1
mol L﹣1的硫酸
D.
用如图装置除去氯气中的氯化氢
9.下列物质的转化在给定条件下能实现的是(  )
A.FeFe2O3Fe2(SO4)3
B.MgOMgSO4(aq)Mg
C.饱和NaCl(aq)NaHCO3Na2CO3
D.NH3NOHNO3
10.通过乙醇制取氢气通常有如下两条途径:
a.CH3CH2OH(g)+H2O(g)=4H2(g)+2CO(g)△H1=+256.6kJ mol﹣1
b.2CH3CH2OH(g)+O2(g)=6H2(g)+4CO(g)△H2=+27.6kJ mol﹣1
则下列说法正确的是(  )
A.升高a的反应温度,乙醇的转化率增大
B.由b可知:乙醇的燃烧热为13.8
kJ mol﹣1
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=+485.6
kJ mol﹣1
D.制取等量的氢气,途径b消耗的能量更多
 
一、不定项选择题:本题包括5小题,每小题4分,共计20分.每小题有一个或两个选项符合题意.若正确答案只包括一个选项,多选时,该题得0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确的得2分,选两个且都正确的得满分,但只要选错一个,该小题就得0分.
11.下列有关说法正确的是(  )
A.加入硫酸铜可使锌与稀硫酸的反应速率加快,说明Cu2+具有催化作用
B.向某溶液中滴加硝酸酸化的BaCl2溶液产生白色沉淀,则该溶液中含有SO42﹣
C.在电解精炼铜过程中,阳极质量的减少多于阴极质量的增加
D.298
K时,2H2S(g)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(l)能自发进行,则其△H<0
12.2016年8月,联合国开发计划署在中国的首个“氢经济示范城市”在江苏如皋落户.用吸附了H2的碳纳米管等材料制作的二次电池的原理如图所示.下列说法正确的是(  )
A.放电时,甲电极为正极,OH﹣移向乙电极
B.放电时,乙电极反应为:NiO(OH)+H2O+e﹣=Ni(OH)2+OH﹣
C.充电时,电池的碳电极与直流电源的正极相连
D.电池总反应为H2+2NiOOH2Ni(OH)2
13.根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是(  )
A.向NaAlO2溶液中通入足量CO2,有白色沉淀产生,说明碳酸的酸性强于氢氧化铝
B.用铂丝蘸取某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,说明溶液中不含有K+
C.在KI淀粉溶液中滴入氯水变蓝,再通入SO2,蓝色褪去,说明SO2具有漂白性
D.向某FeCl2溶液中,加入Na2O2粉末出现红褐色沉淀,说明原FeCl2已氧化变质
14.如图图示与对应的叙述相符的是(  )
A.图1表示某放热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化
B.图2表示A、B两物质的溶解度随温度变化情况,将t1℃时A、B的饱和溶液分别升温至t2℃时,溶质的质量分数B>A
C.图3表示镁条放入盐酸中生成氢气速率随时间的变化,起初反应速率加快的原因可能是该反应为放热反应
D.图4表示在含等物质的量NaOH、Na2CO3的混合溶液中滴加0.1
mol L﹣1盐酸至过量时,产生气体的体积与消耗盐酸的关系
15.硫酸钙可用于生产硫酸、漂白粉等一系列物质(见图).下列说法正确的是(  )
A.CO2制取干冰的过程吸收热量,属于物理变化
B.硫酸钙与焦炭反应时生成的n(CO2):n(SO2)=1:2
C.由SO2制取H2SO4的过程均为氧化还原反应
D.石灰乳与Cl2反应制取漂白粉时,Cl2仅作还原剂
 
三、非选择题(共80分)
16.氧化还原反应在生产生活中有着重要的应用.请按要求写出相应的方程式.
(1)将含SO2的废气通入含Fe2+(催化剂)的溶液中,常温下可使SO2转化为SO24﹣,其总反应为2SO2+O2+2H2O=2H2SO4.上述总反应分两步进行,第一步反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,写出第二步反应的离子方程式:  .
(2)pH=3.6时,碳酸钙与硫酸铝反应可制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6﹣2x]溶液.若溶液的pH偏高,则碱式硫酸铝产率降低且有气泡产生,用化学方程式表示其原因:  .
(3)ClO2是一种高效安全的杀菌消毒剂.氯化钠电解法生产ClO2工艺原理示意图如下:
①写出氯化钠电解槽内发生反应的离子方程式:  .
②写出ClO2发生器中的化学方程式,并标出电子转移的方向及数目:  .
③ClO2能将电镀废水中的CN﹣离子氧化成两种无毒气体,自身被还原成Cl﹣.写出该反应的离子方程式  .
17.某化工厂用软锰矿(含MnO2及少量Al2O3)和闪锌矿(含ZnS及少量FeS)联合生产Zn、MnO2,其部分生产流程如下:
已知:过滤(Ⅱ)所得滤液是MnSO4、ZnSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3的混合液.相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol L﹣1计算)如下表:
沉淀物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Zn(OH)2
Mn(OH)2
开始沉淀时的pH
2.7
4.0
6.4
7.7
完全沉淀时的pH
3.7
5.2
8.0
10.4
(1)加热、浸取时所加矿石均需粉碎,其目的是  .
(2)写出FeS和MnO2和稀硫酸反应的离子方程式:  .
(3)试剂X的作用是调节溶液的pH以生成Fe(OH)3、Al(OH)3.pH调节的范围是  ,试剂X可以选用  (填选项字母).
A.MnCO3
B.Na2CO3
C.Zn2(OH)2CO3
D.NH3 H2O
(4)电解(Ⅴ)中阳极的电极反应式为  .
(5)Zn和MnO2是制作电池的原料.某锌﹣锰碱性电池以KOH溶液为电解质溶液,其电池总反应式为:Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s).该电池的正极的电极反应式为  .
18.FeCO3与砂糖混用可作补血剂.以黄铁矿烧渣(含CuO、Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3等)为主要原料制备FeCO3的流程如下:
(1)质量分数为30%(密度是1.176g cm﹣3)的稀硫酸的物质的量浓度为  .
(2)检验滤液A中存在Fe2+的试剂是  .
(3)加入足量铁粉的作用除调节pH使Al3+转化为Al(OH)3沉淀外,还有两个作用,写出其中一个反应的离子方程式:  .
(4)写出滤液C与NH4HCO3溶液反应的离子方程式:  .
(5)FeCO3在空气中灼烧可制得铁系氧化物材料.已知25℃,101kPa时:
4Fe(s)+3O2(g)═2Fe2O3△H=﹣1648kJ mol﹣1
C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=﹣393kJ mol﹣1
2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)═2FeCO3(s)△H=﹣1480kJ mol﹣1
写出FeCO3在空气中灼烧生成Fe2O3的热化学方程式:  .
(6)某兴趣小组为充分利用副产品,欲利用滤渣D为原料制取Al2O3,请补充完成实验步骤:向滤渣D中加入适量NaOH溶液,  .
19.多巴胺是一种重要的中枢神经传导物质.用香兰素与硝基甲烷等为原料合成多巴胺的路线如下.
(1)下列说法正确的是  .
A.可用银镜反应鉴别香兰素和多巴胺
B.1mol香兰素与溴水发生取代反应时,最多消耗3mol
Br2
C.有机物B分子中不含手性碳原子
D.多巴胺分子中最多有7个碳原子共平面
(2)有机物C中的含氧官能团的名称为  .
(3)反应①、②的反应类型分别为  .
(4)写出同时满足下列条件的A的一种同分异构体的结构简式  .
①具有α﹣氨基酸的共同结构片段;
②能与FeCl3溶液发生显色反应;
③由6种不同化学环境的氢原子.
20.黄钠铁矾[NaaFeb(SO4)c(OH)d]具有沉淀颗粒大、沉淀速率快、容易过滤等特点.某研究小组先将某废水中Fe2+氧化为Fe3+,再加入Na2SO4使其生成黄钠铁矾而除去铁.为测定黄钠铁矾的组成,该小组进行了如下实验:
①称取12.125g样品,加盐酸完全溶解后,配成250.00mL溶液A.
②量取25.00mL溶液A,加入足量的KI,再用0.2500mol L﹣1Na2S2O3溶液滴定生成的I2(反应原理为I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6),消耗30.00mL
Na2S2O3溶液至终点.
③另取50.00mL溶液A,加入足量BaCl2溶液充分反应后,过滤,将所得沉淀洗涤、干燥后,称得其质量为2.330g.
(1)NaaFeb(SO4)c(OH)d中a、b、c、d之间的代数关系式为  .
(2)通过计算确定黄钠铁矾的化学式(写出计算过程).
21.将不可再生的天然气、石油、煤等化石燃料转化利用、变废为宝已成为当务之急.
(1)根据键能数据估算CH4+4F2=CF4+4HF的反应热△H=  .
化学键
C﹣H
C﹣F
H﹣F
F﹣F
键能/(kJ mol﹣1)
414
489
565
155
(2)甲醇、二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料,均可利用CO和H2反应合成.
①某燃料电池以二甲醚为原料,熔融碳酸盐为电解质,其负极反应如下:CH3OCH3+6CO﹣12e﹣=8CO2+3H2O.写出该燃料电池的正极反应式:  .
②废水中含甲醇对水质会造成污染,Co3+可将甲醇氧化为CO2.某同学以Pt作电极电解酸性含甲醇废水与CoSO4混合液模拟工业除污原理,其阳极反应式为  .
(3)某企业采用如图所示原理处理化石燃料开采、加工过程产生的H2S废气.
①电解池中电极A、B均为惰性电极,其中A为电解池的  极;电极B所得到的物质X的分子式为  .
②反应池中发生的离子反应方程式为  .
22.A、B、C、D、E、F六种元素均位于周期表的前四周期,且原子序数依次增大.元素A是原子半径最小的元素;B元素基态原子的核外电子分占四个原子轨道(能级);D元素原子的已成对电子总数是未成对电子总数的3倍;E与D处于同一主族;F位于ds区,且原子的最外层只有1个电子.
(1)F+离子的电子排布式是  .
(2)B、C、D元素的第一电离能由大到小的顺序是  .
(3)B、C元素的某些氢化物的分子中均含有18个电子,则B的这种氢化物的化学式是  ;B、C的这些氢化物的沸点相差较大的主要原因是  .
(4)A、B、D可形成分子式为A2BD的某化合物,则该化合物分子中B原子的轨道杂化类型是  ;1mol该分子中含有π键的数目是  .
(5)C、F两元素形成的某化合物的晶胞结构如图所示,则该化合物的化学式是  ,C原子的配位数是  .
 
2017年江苏省南通市如皋市高考化学模拟试卷(一)
参考答案与试题解析
 
一、单项选择题:本题包括10小题,每小题2分,共计20分.每小题只有一个选项符合题意.
1.下列有关环境问题的做法错误的是(  )
A.生活污水使用明矾杀菌消毒
B.向燃煤中加入适量石灰石“固硫”
C.推广使用可降解塑料防止白色污染
D.提倡公交出行可减少氮氧化物排放
【考点】物质的组成、结构和性质的关系.
【分析】A.明矾不具有强氧化性;
B.燃煤燃烧产生大量二氧化硫,能够引起空气污染;
C.聚乙烯、聚氯乙烯塑料难降解;
D.汽车尾气中含有大量氮的氧化物.
【解答】解:A.明矾不具有强氧化性,不能杀菌消毒,故A错误;
B.燃煤燃烧产生大量二氧化硫,能够引起空气污染,向燃煤中加入适量石灰石“固硫”,能够减少二氧化硫排放,减少酸雨,故B正确;
C.推广使用可降解塑料,可以减少聚乙烯、聚氯乙烯塑料的使用,可以防止白色污染,故C正确;
D.提倡公交出行,减少私家车使用,可减少氮氧化物排放,有利于环境保护,故D正确;
故选:A.
 
2.下列有关化学用语表示正确的是(  )
A.NH4Cl的电子式:
B.对硝基甲苯:
C.碳酸的电离方程式:H2CO3 2H++CO
D.硫离子的结构示意图:
【考点】电子式.
【分析】A、氯化铵是由氨根离子与氯离子通过离子键结合而成的离子化合物;
B、对硝基苯中的硝基中直接和苯环相连的是N原子;
C、碳酸是二元弱酸,电离分步进行;
D、硫离子的核内有16个质子,核外有18个电子.
【解答】解:A、氯化铵是离子化合物,由氨根离子与氯离子构成,电子式为:,故A错误;
B、对硝基苯中的硝基中直接和苯环相连的是N原子,故结构简式为,故B错误;
C、碳酸是二元弱酸,电离分步进行,故电离方程式为H2CO3 H++HCO3﹣,HCO3﹣ H++CO32﹣,故C错误;
D、硫离子的核内有16个质子,带16个正电荷,而核外有18个电子,故结构示意图为,故D正确.
故选D.
 
3.下列有关物质的性质与应用相对应的是(  )
A.碳酸钠溶液呈碱性,可用于洗去铁屑表面的油污
B.铝易发生钝化,可用于作飞机、火箭的结构材料
C.炭具有还原性,可用于冶炼钠、镁、铝等金属
D.浓硫酸具有强氧化性,可用于干燥二氧化硫气体
【考点】物质的组成、结构和性质的关系.
【分析】A.依据盐类水解应用及油脂水解的性质;
B.依据铝密度小的性质解答;
C.依据金属冶炼方法解答;
D.浓硫酸做干燥剂是因为其具有吸水性.
【解答】解:A.油脂为高级脂肪酸甘油酯,能够在碱性环境下水解生成可溶性物质,碳酸钠为强碱弱酸盐水解显碱性,所以可以用于洗去铁屑表面的油污,故A正确;
B.铝可用于作飞机、火箭的结构材料是因为其密度小,制成的合金机械性能强,与发生钝化无关,故B错误;
C.钠、镁、铝性质活泼的金属,用电解法制取,不能用碳还原法,故C错误;
D.浓硫酸做干燥剂是因为其具有吸水性,且不能与二氧化硫发生反应,故D错误;
故选:A.
 
4.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大.X原子最外层比次外层多3个电子;Y、Z均为金属,Y是同周期中原子半径最大的元素,Z的简单离子半径在同周期元素中最小;W的最高价氧化物在无机含氧酸中酸性最强.下列说法正确的是(  )
A.X的气态氢化物的热稳定性比O(氧)的强
B.元素Z、W的简单离子具有相同的电子层结构
C.Y、Z、W的最高价氧化物对应的水化物之间能相互反应
D.等质量的Y和Z单质分别与足量稀盐酸反应,前者产生的氢气多
【考点】原子结构与元素周期律的关系.
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大.X原子最外层比次外层多3个电子,则X为N元素;Y、Z均为金属,Y是同周期中原子半径最大的元素,Y为Na元素,Z的简单离子半径在同周期元素中最小,Z为Al元素;W的最高价氧化物在无机含氧酸中酸性最强,W为Cl元素,以此来解答.
【解答】解:由上述分析可知,X为N,Y为Na,Z为Al,W为Cl,
A.非金属性越强,对应氢化物越稳定,则X的气态氢化物的热稳定性比O(氧)的弱,故A错误;
B.元素Z、W的简单离子具有相同的电子层结构不同,分别为10电子、18电子结构,故B错误;
C.Z的氢氧化物具有两性,与NaOH、高氯酸均反应,则Y、Z、W的最高价氧化物对应的水化物之间能相互反应,故C正确;
D.等质量的Y和Z单质分别与足量稀盐酸反应,由、×3可知,转移电子不同,后者生成氢气多,故D错误;
故选C.
 
5.下列指定反应的离子方程式正确的是(  )
A.用醋酸溶解大理石:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑
B.向氯化铝溶液中滴加过量氨水:Al3++4NH3 H2O=AlO+4NH+4+2H2O
C.向碳酸氢钙溶液中加入少量烧碱溶液:Ca2++2HCO+2OH﹣=CaCO3↓+CO+H2O
D.亚硫酸钠溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液:5SO+6H++2MnO=5SO+2Mn2++3H2O
【考点】离子方程式的书写.
【分析】A.醋酸为弱酸,应保留化学式;
B.一水合氨为弱碱,反应生成的是氢氧化铝沉淀;
C.碳酸氢钙与少量氢氧化钠溶液反应生成碳酸钙沉淀、碳酸氢钠和水;
D.亚硫酸钠溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液生成硫酸根离子、锰离子和水.
【解答】解:A.醋酸除去水垢,离子方程式:2CH3COOH+CaCO3→Ca2++CO2↑+H2O+2CH3COO﹣,故A错误;
B.氯化铝与氨水反应生成氢氧化铝沉淀,正确的离子方程式为:Al3++3NH3 H2O=Al(OH)3↓+3NH4+,故B错误;
C.碳酸氢钙与少量氢氧化钠溶液反应生成碳酸钙沉淀、碳酸氢钠和水,离子方程式为:Ca2++HCO3﹣+OH﹣=CaCO3↓+H2O,故C错误;
D.亚硫酸钠溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液生成硫酸根离子、锰离子和水,反应的离子方程式为:5SO32﹣+6H++2MnO4﹣=5SO42﹣+2Mn2++3H2O,故D正确.
故选D.
 
6.设NA为阿伏加德罗常数的值.下列说法正确的是(  )
A.标准状况下,11.2
L
CCl4中含有的分子数为0.5NA
B.在Na2O2与水的反应中,每生成1
mol
O2,转移电子的数为2NA
C.常温常压下,7.8
g苯中含有双键的数目为0.3NA
D.25℃时,0.1
mol L﹣1
NH4NO3溶液中含有的铵根离子数为0.1NA
【考点】阿伏加德罗常数.
【分析】A、标况下四氯化碳为液体;
B、过氧化钠和水的反应中,氧元素的价态由﹣1价变为0价;
C、苯不是单双键交替的结构;
D、溶液体积不明确.
【解答】解:A、标况下四氯化碳为液体,故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量,故A错误;
B、过氧化钠和水的反应中,氧元素的价态由﹣1价变为0价,故当生成1mol氧气时转移2NA
个电子,故B正确;
C、苯不是单双键交替的结构,即苯中无碳碳双键,故C错误;
D、溶液体积不明确,故溶液中的铵根离子的个数无法计算,故D错误.
故选B.
 
7.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是(  )
A.pH=1的溶液中:K+、Fe2+、NO、Cl﹣
B.0.1
mol L﹣1NaHCO3溶液:Na+、Ba2+、NO、OH﹣
C.滴加KSCN溶液显红色的溶液:NH、K+、Cl﹣、I﹣
D.澄清透明的溶液中:Cu2+、K+、SO、Cl﹣
【考点】离子共存问题.
【分析】A.pH=1的溶液,显酸性;
B.离子之间结合生成水、沉淀;
C.滴加KSCN溶液显红色的溶液,含Fe3+;
D.该组离子之间不反应.
【解答】解:A.pH=1的溶液,显酸性,K+、Fe2+、NO3﹣发生氧化还原反应,不能共存,故A不选;
B.HCO3﹣、Ba2+、OH﹣结合生成水和沉淀,不能共存,故B不选;
C.滴加KSCN溶液显红色的溶液,含Fe3+,与I﹣发生氧化还原反应,不能共存,故C不选;
D.该组离子之间不反应,可大量共存,故D选;
故选D.
 
8.用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的是(  )
A.
用如图所示装置验证反应产物二氧化碳
B.
用如图装置吸收氨气并防止倒吸
C.
如图装置配制100
mL
1
mol L﹣1的硫酸
D.
用如图装置除去氯气中的氯化氢
【考点】化学实验方案的评价.
【分析】A.二氧化硫、二氧化碳都可使澄清石灰水变浑浊;
B.氨气不溶于四氯化碳;
C.不能在容量瓶中稀释浓硫酸;
D.进气方向错误.
【解答】解:A.碳和浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化硫、二氧化碳,二氧化硫、二氧化碳都可使澄清石灰水变浑浊,应先除去二氧化硫,故A错误;
B.氨气不溶于四氯化碳,不直接与水接触,可防止倒吸,故B正确;
C.容量瓶只能用于配制溶液,且在常温下使用,不能在容量瓶中稀释浓硫酸,故C错误;
D.进气方向错误,洗气时,气体从长导管进入,故D错误.
故选B.
 
9.下列物质的转化在给定条件下能实现的是(  )
A.FeFe2O3Fe2(SO4)3
B.MgOMgSO4(aq)Mg
C.饱和NaCl(aq)NaHCO3Na2CO3
D.NH3NOHNO3
【考点】氨的化学性质.
【分析】A.铁和氧气点燃反应生成四氧化三铁;
B.硫酸镁溶液电解不能得到金属镁;
C.饱和氯化钠溶液中通入氨气、二氧化碳发生反应生成碳酸氢钠和氯化铵,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水;
D.氨气催化氧化生成一氧化氮,一氧化氮不能溶于水得到硝酸;
【解答】解:A.铁和氧气点燃反应生成四氧化三铁,3Fe+2O2Fe3O4,故A错误;
B.MgO+H2SO4=MgSO4+H2O,电解硫酸镁溶液实质是电解水,不能得到金属镁,故B错误;
C.饱和氯化钠溶液中通入氨气、二氧化碳发生反应生成碳酸氢钠和氯化铵,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,NH3+CO2+NaCl+H2O=NaHCO3+NH4Cl,故C正确;
D.氨气和氧气催化氧化生成NO,NO不溶于水,不能和水发生反应生成硝酸,故D错误;
故选C.
 
10.通过乙醇制取氢气通常有如下两条途径:
a.CH3CH2OH(g)+H2O(g)=4H2(g)+2CO(g)△H1=+256.6kJ mol﹣1
b.2CH3CH2OH(g)+O2(g)=6H2(g)+4CO(g)△H2=+27.6kJ mol﹣1
则下列说法正确的是(  )
A.升高a的反应温度,乙醇的转化率增大
B.由b可知:乙醇的燃烧热为13.8
kJ mol﹣1
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=+485.6
kJ mol﹣1
D.制取等量的氢气,途径b消耗的能量更多
【考点】反应热和焓变.
【分析】A.a为吸热反应,升高温度,平衡正向移动;
B.应生成稳定的氧化物;
C.氢气的燃烧为放热反应;
D.根据反应热计算.
【解答】解:A.a为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,则乙醇的转化率增大,故A正确;
B.燃烧热指应生成稳定的氧化物,应生成水、二氧化碳,故B错误;
C.氢气的燃烧为放热反应,△H<0,故C错误;
D.由热化学方程式可知生成1mol氢气,a吸收kJ、b吸收kJ,故D错误.
故选A.
 
一、不定项选择题:本题包括5小题,每小题4分,共计20分.每小题有一个或两个选项符合题意.若正确答案只包括一个选项,多选时,该题得0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确的得2分,选两个且都正确的得满分,但只要选错一个,该小题就得0分.
11.下列有关说法正确的是(  )
A.加入硫酸铜可使锌与稀硫酸的反应速率加快,说明Cu2+具有催化作用
B.向某溶液中滴加硝酸酸化的BaCl2溶液产生白色沉淀,则该溶液中含有SO42﹣
C.在电解精炼铜过程中,阳极质量的减少多于阴极质量的增加
D.298
K时,2H2S(g)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(l)能自发进行,则其△H<0
【考点】反应热和焓变;化学反应速率的影响因素;电解原理.
【分析】A.加入硫酸铜可使锌与稀硫酸的反应速率加快,是因为构成原电池加快反应速率;
B.可能生成AgCl沉淀;
C.电解过程中,阳极上不仅有铜还有其它金属失电子;
D.如能自发进行,应满足△H﹣T △S<0.
【解答】解:A.加入硫酸铜可使锌与稀硫酸的反应速率加快,是因为构成原电池加快反应速率,故A错误;
B.可能生成AgCl沉淀,应先加入盐酸,再加入氯化钡检验,故B错误;
C.电解过程中,阳极上不仅有铜还有其它金属失电子,如Zn等,则阳极质量的减少多于阴极质量的增加,故C正确;
D.因△S<0,如能自发进行,应满足△H﹣T △S<0,则△H<0,故D正确.
故选CD.
 
12.2016年8月,联合国开发计划署在中国的首个“氢经济示范城市”在江苏如皋落户.用吸附了H2的碳纳米管等材料制作的二次电池的原理如图所示.下列说法正确的是(  )
A.放电时,甲电极为正极,OH﹣移向乙电极
B.放电时,乙电极反应为:NiO(OH)+H2O+e﹣=Ni(OH)2+OH﹣
C.充电时,电池的碳电极与直流电源的正极相连
D.电池总反应为H2+2NiOOH2Ni(OH)2
【考点】原电池和电解池的工作原理.
【分析】开关连接用电器时,应为原电池原理,甲电极为负极,负极上氢气失电子发生氧化反应,电极反应式为H2+2OH﹣﹣2e﹣═2H2O,乙电极为正极得电子发生还原反应,电极反应为:NiO(OH)+H2O+e﹣═Ni(OH)2+OH﹣;开关连接充电器时,为电解池,充电与放电过程相反,据此解答.
【解答】解:A.放电时,该电池为原电池,电解质溶液中阴离子向负极移动,所以OH﹣向负极甲电极移动,故A错误;
B.放电时,乙电极为正极得电子发生还原反应,电极反应为:NiO(OH)+H2O+e﹣═Ni(OH)2+OH﹣,故B正确;
C.放电时,氢气在碳电极发生氧化反应,碳电极作负极,充电时,碳电极发生还原反应作阴极,应与电源的负极相连,故C错误;
D.放电时,正极电极反应式为2NiO(OH)+2H2O+2e﹣═2Ni(OH)2+2OH﹣,负极电极反应式为:H2+2OH﹣﹣2e﹣═2H2O,则两式相加得总反应:H2+2NiOOH2Ni(OH)2,故D正确;
故选BD.
 
13.根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是(  )
A.向NaAlO2溶液中通入足量CO2,有白色沉淀产生,说明碳酸的酸性强于氢氧化铝
B.用铂丝蘸取某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,说明溶液中不含有K+
C.在KI淀粉溶液中滴入氯水变蓝,再通入SO2,蓝色褪去,说明SO2具有漂白性
D.向某FeCl2溶液中,加入Na2O2粉末出现红褐色沉淀,说明原FeCl2已氧化变质
【考点】化学实验方案的评价.
【分析】A.根据强酸制备弱酸的特点判断;
B.观察钾离子,应透过蓝色钴玻璃;
C.二氧化硫与碘发生氧化还原反应;
D.过氧化钠可氧化亚铁离子.
【解答】解:A.一般来说,强酸可与弱酸的盐反应制备弱酸,则向NaAlO2溶液中通入足量CO2,有白色沉淀产生,说明碳酸的酸性强于氢氧化铝,故A正确;
B.观察钾离子,应透过蓝色钴玻璃,以滤去黄光,故B错误;
C.二氧化硫与碘发生氧化还原反应,二氧化硫表现还原性,故C错误;
D.过氧化钠可氧化亚铁离子,不能证明是否变质,故D错误.
故选A.
 
14.如图图示与对应的叙述相符的是(  )
A.图1表示某放热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化
B.图2表示A、B两物质的溶解度随温度变化情况,将t1℃时A、B的饱和溶液分别升温至t2℃时,溶质的质量分数B>A
C.图3表示镁条放入盐酸中生成氢气速率随时间的变化,起初反应速率加快的原因可能是该反应为放热反应
D.图4表示在含等物质的量NaOH、Na2CO3的混合溶液中滴加0.1
mol L﹣1盐酸至过量时,产生气体的体积与消耗盐酸的关系
【考点】反应热和焓变.
【分析】A.加入催化剂,可降低反应的活化能;
B.t1℃时A、B的饱和溶液质量分数相等,升高温度,溶解度增大,但质量分数不变;
C.根据温度和浓度对速率的影响分析;
D.碳酸钠先和盐酸反应生成碳酸氢钠,如分别为NaOH、Na2CO31mol,则生成气体时消耗2molHCl,最后生成1mol二氧化碳.
【解答】解:A.加入催化剂,可降低反应的活化能,图象符合,故A正确;
B.t1℃时A、B的饱和溶液质量分数相等,升高温度,溶解度增大,但质量分数不变,则溶质的质量分数B=A,故B错误;
C.开始时反应放热温度升高,则反应速率加快,随着反应进行浓度减小,则速率减小,故C正确;
D.碳酸钠先和盐酸反应生成碳酸氢钠,如分别为NaOH、Na2CO31mol,则生成气体时消耗2molHCl,最后生成1mol二氧化碳,则图象中生成二氧化碳前后消耗的盐酸体积比为2:1,故D错误.
故选AC.
 
15.硫酸钙可用于生产硫酸、漂白粉等一系列物质(见图).下列说法正确的是(  )
A.CO2制取干冰的过程吸收热量,属于物理变化
B.硫酸钙与焦炭反应时生成的n(CO2):n(SO2)=1:2
C.由SO2制取H2SO4的过程均为氧化还原反应
D.石灰乳与Cl2反应制取漂白粉时,Cl2仅作还原剂
【考点】氧化还原反应.
【分析】A.气体变为固体,释放能量;
B.反应的化学方程式为2CaSO4+CCO2+2SO2+2CaO,以此判断;
C.SO2制取H2SO4,先生成SO3,再生成H2SO4;
D.石灰乳与Cl2反应制取漂白粉,Cl元素化合价既升高又降低.
【解答】解:A.气体变为固体,释放能量,故A错误;
B.反应的化学方程式为2CaSO4+CCO2+2SO2+2CaO,反应中生成的n(CO2):n(SO2)=1:2,故B正确;
C.SO2制取H2SO4,先生成SO3,再生成H2SO4,生成H2SO4不是氧化还原反应,故C错误;
D.石灰乳与Cl2反应制取漂白粉,Cl元素化合价既升高又降低,氯气既是氧化剂也是还原剂,故D错误.
故选B.
 
三、非选择题(共80分)
16.氧化还原反应在生产生活中有着重要的应用.请按要求写出相应的方程式.
(1)将含SO2的废气通入含Fe2+(催化剂)的溶液中,常温下可使SO2转化为SO24﹣,其总反应为2SO2+O2+2H2O=2H2SO4.上述总反应分两步进行,第一步反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,写出第二步反应的离子方程式: 2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO4
2﹣+4H+ .
(2)pH=3.6时,碳酸钙与硫酸铝反应可制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6﹣2x]溶液.若溶液的pH偏高,则碱式硫酸铝产率降低且有气泡产生,用化学方程式表示其原因: 3CaCO3+Al2(SO4)3+3H2O=2Al(OH)3↓+3CaSO4↓+3CO2↑ .
(3)ClO2是一种高效安全的杀菌消毒剂.氯化钠电解法生产ClO2工艺原理示意图如下:
①写出氯化钠电解槽内发生反应的离子方程式: Cl﹣+3H2OClO3﹣+3H2↑ .
②写出ClO2发生器中的化学方程式,并标出电子转移的方向及数目:  .
③ClO2能将电镀废水中的CN﹣离子氧化成两种无毒气体,自身被还原成Cl﹣.写出该反应的离子方程式 2ClO2+2CN﹣=2CO2↑+2Cl﹣+N2↑ .
【考点】制备实验方案的设计.
【分析】(1)根据题中反应原理,第一步反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,第二步是铁离子将二氧化硫氧化成硫酸根离子,根据电荷守恒和元素守恒可书写反应的离子方程式;
(2)pH=3.6时,碳酸钙与硫酸铝反应可制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6﹣2x]溶液,若溶液的pH偏高,溶液碱性增强,铝离子与碳酸根离子双水解生成氢氧化铝和二氧化碳,根据元素守恒可书写反应的化学方程式;
(3)根据流程图可知道:食盐水在特定条件下电解得到氯酸钠(NaClO3),NaClO3和HCl反应,生成ClO2,可以写出方程式,并用化合价升降法配平得到,ClO2能将电镀废水中的CN﹣离子氧化成两种无毒气体,应为二氧化碳和氮气,自身被还原成Cl﹣,根据电荷守恒和元素守恒写出该反应的离子方程式;
【解答】解:(1)根据题中反应原理,第一步反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,第二步是铁离子将二氧化硫氧化成硫酸根离子,反应的离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO4
2﹣+4H+,
故答案为:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO4
2﹣+4H+;
(2)pH=3.6时,碳酸钙与硫酸铝反应可制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6﹣2x]溶液,若溶液的pH偏高,溶液碱性增强,铝离子与碳酸根离子双水解生成氢氧化铝和二氧化碳,反应的化学方程式为3CaCO3+Al2(SO4)3+3H2O=2Al(OH)3↓+3CaSO4↓+3CO2↑,
故答案为:3CaCO3+Al2(SO4)3+3H2O=2Al(OH)3↓+3CaSO4↓+3CO2↑;
(3)根据流程图可知道:食盐水在特定条件下电解得到氯酸钠(NaClO3),NaClO3和HCl反应,生成ClO2,可以写出方程式,并用化合价升降法配平得到,ClO2能将电镀废水中的CN﹣离子氧化成两种无毒气体,应为二氧化碳和氮气,自身被还原成Cl﹣,根据电荷守恒和元素守恒写出该反应的离子方程式,
①电解食盐水得到氯酸钠(NaClO3)和H2,电解的离子反应方程式为:Cl﹣+3H2OClO3﹣+3H2↑,故答案为:Cl﹣+3H2OClO3﹣+3H2↑;
②ClO2发生器中的反应为,化学方程式NaClO3和盐酸发生歧化反应,生成NaCl、ClO2、Cl2、H2O,用化学方程式表示并标出电子转移的方向及数目为,
故答案为:;
③ClO2能将电镀废水中的CN﹣离子氧化成两种无毒气体,应为二氧化碳和氮气,自身被还原成Cl﹣,反应的离子方程式为
2ClO2+2CN﹣=2CO2↑+2Cl﹣+N2↑,
故答案为:2ClO2+2CN﹣=2CO2↑+2Cl﹣+N2↑.
 
17.某化工厂用软锰矿(含MnO2及少量Al2O3)和闪锌矿(含ZnS及少量FeS)联合生产Zn、MnO2,其部分生产流程如下:
已知:过滤(Ⅱ)所得滤液是MnSO4、ZnSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3的混合液.相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol L﹣1计算)如下表:
沉淀物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Zn(OH)2
Mn(OH)2
开始沉淀时的pH
2.7
4.0
6.4
7.7
完全沉淀时的pH
3.7
5.2
8.0
10.4
(1)加热、浸取时所加矿石均需粉碎,其目的是 加快反应(浸取)速率 .
(2)写出FeS和MnO2和稀硫酸反应的离子方程式: 2FeS+3MnO2+12H+=2Fe3++2S↓+3Mn2++6H2O .
(3)试剂X的作用是调节溶液的pH以生成Fe(OH)3、Al(OH)3.pH调节的范围是 5.2~6.4 ,试剂X可以选用 AC (填选项字母).
A.MnCO3
B.Na2CO3
C.Zn2(OH)2CO3
D.NH3 H2O
(4)电解(Ⅴ)中阳极的电极反应式为 Mn2++2H2O﹣2e﹣=MnO2+4H+ .
(5)Zn和MnO2是制作电池的原料.某锌﹣锰碱性电池以KOH溶液为电解质溶液,其电池总反应式为:Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s).该电池的正极的电极反应式为 2MnO2(s)+H2O(l)+2e﹣=Mn2O3(s)+2OH﹣ .
【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.
【分析】用软锰矿(含MnO2及少量Al2O3)和闪锌矿(含ZnS及少量FeS)联合生产Zn、MnO2,加入稀硫酸加热、浸取,过滤(Ⅱ)所得滤液是MnSO4、ZnSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3的混合液,滤渣为S,加入试剂X加热,其作用是调节溶液的pH以生成Fe(OH)3、Al(OH)3.pH调节的范围是5.2~6.4,过滤得到滤液含MnSO4、ZnSO4,加入硫酸后电解得到锌和二氧化锰,
(1)矿石粉碎可以增大固体与溶液的接触面积;
(2)FeS和MnO2和稀硫酸反应生成硫单质,硫酸锰、硫酸铁和水,
(3)试剂X的作用是调节溶液的pH以生成Fe(OH)3、Al(OH)3.结合图表数据分析,选择溶液PH能使铁离子、铝离子全部沉淀,锰离子不沉淀,加入试剂不能引入新的杂质;
(4)电解(Ⅴ)中是电解硫酸锰溶液,阳极上是锰离子失电子生成二氧化锰发生氧化反应;
(5)根据电极反应式Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s),可知电池工作时,负极材料是Zn,发生氧化反应生成Zn(OH)2,正极材料为MnO2,发生还原反应,以此解答该题;
【解答】解:(1)加热、浸取时所加矿石均需粉碎,其目的是:加快反应(浸取)速率,
故答案:加快反应(浸取)速率;
(2)FeS和MnO2和稀硫酸反应的离子方程式:2FeS+3MnO2+12H+=2Fe3++2S↓+3Mn2++6H2O,
故答案为:2FeS+3MnO2+12H+=2Fe3++2S↓+3Mn2++6H2O;
(3)试剂X的作用是调节溶液的pH以生成Fe(OH)3、Al(OH)3.结合图表数据分析,选择溶液PH能使铁离子、铝离子全部沉淀,锰离子不沉淀,图表中离子开始菜单和菜单完全的溶液PH得到,pH调节的范围是:5.2~6.4,加入试剂不能引入新的杂质,试剂X可以选择,
A.MnCO3
和酸反应且不引入新的杂质,故A正确;
B.Na2CO3
和酸反应但会引入新的杂质钠离子,故B错误;
C.Zn2(OH)2CO3
和酸反应,不引入新的杂质,故C正确;
D.NH3 H2O和酸反应,但会引入新的杂质铵根离子,故D错误;
故答案为:5.2~6.4;AC;
(4)电解ZnSO4、MnSO4溶液,根据溶液中离子的放电顺序,阳极反应:Mn2+﹣2e﹣+2H2O═MnO2+4H+,Fe作阴极,阴极反应:Zn2++2e﹣═Zn,
故答案为:Mn2++2H2O﹣2e﹣=MnO2+4H+;
(5)根据电极反应式Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s),可知电池工作时,负极材料是Zn,发生氧化反应生成Zn(OH)2,电极反应式为Zn﹣2e﹣+2OH﹣=Zn(OH)2,正极材料为MnO2,发生还原反应,电极反应式为2MnO2(s)+H2O(l)+2e﹣=Mn2O3(s)+2OH﹣,电子从负极沿导线流向正极,
故答案为:2MnO2(s)+H2O(l)+2e﹣=Mn2O3(s)+2OH﹣.
 
18.FeCO3与砂糖混用可作补血剂.以黄铁矿烧渣(含CuO、Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3等)为主要原料制备FeCO3的流程如下:
(1)质量分数为30%(密度是1.176g cm﹣3)的稀硫酸的物质的量浓度为 3.6mol L﹣1 .
(2)检验滤液A中存在Fe2+的试剂是 酸性KMnO4溶液 .
(3)加入足量铁粉的作用除调节pH使Al3+转化为Al(OH)3沉淀外,还有两个作用,写出其中一个反应的离子方程式: Fe+2Fe3+=3Fe2+或Fe+Cu2+=Fe2++Cu .
(4)写出滤液C与NH4HCO3溶液反应的离子方程式: Fe2++2HCO3﹣=FeCO3↓+CO2↑+H2O .
(5)FeCO3在空气中灼烧可制得铁系氧化物材料.已知25℃,101kPa时:
4Fe(s)+3O2(g)═2Fe2O3△H=﹣1648kJ mol﹣1
C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=﹣393kJ mol﹣1
2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)═2FeCO3(s)△H=﹣1480kJ mol﹣1
写出FeCO3在空气中灼烧生成Fe2O3的热化学方程式: 4FeCO3(s)+O2(g)2Fe2O3(s)+4CO2(g)△H=﹣260kJ mol﹣1 .
(6)某兴趣小组为充分利用副产品,欲利用滤渣D为原料制取Al2O3,请补充完成实验步骤:向滤渣D中加入适量NaOH溶液, 向滤液中通入足量CO2,过滤并洗涤沉淀,加热所得沉淀至恒重,即可得氧化铝 .
【考点】制备实验方案的设计.
【分析】本题是利用黄铜矿烧渣(含CuO、Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)为主要原料,用硫酸溶解后,过滤除去SiO2,滤液用过量的铁粉置换出铜,并调节溶液pH得到Al(OH)3沉淀,通过过滤除去不溶物,得到的滤液主要是硫酸亚铁溶液,硫酸亚铁溶液中加入碳酸氢铵得到碳酸亚铁固体,同时生成二氧化碳和硫酸铵,
(1)可假设硫酸溶液的体积为1L,结合公式c=计算硫酸的物质的量浓度;
(2)检验溶液里有无Fe2+,可以用酸性高锰酸钾,亚铁离子能使高锰酸钾溶液褪色;
(3)加入足量铁粉的作用除调节pH使Al3+转化为Al(OH)3沉淀,还可以置换溶液里的铜,也可以将Fe3+还原成Fe2+;
(4)绿硫酸亚铁溶液中加入碳酸氢铵得到碳酸亚铁固体,同时生成二氧化碳和硫酸铵;
(5)根据盖斯定律,将反应①4Fe(s)+3O2(g)═2Fe2O3△H=﹣1648kJ mol﹣1;②C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=﹣393kJ mol﹣1;③2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)═2FeCO3(s)△H=﹣1480kJ mol﹣1中,将①﹣2×③+4×②可得反应4FeCO3(s)+O2(g)2Fe2O3(s)+4CO2(g),据此书写热化学方程式;
(6)根据上面的分析可知,滤渣D含有铁、铜、氢氧化铝,利用氢氧化铝的两性可以分离,再将氢氧化铝加热分解可得氧化铝;
【解答】解:(1)30%的硫酸溶液1L,溶液质量为1000mL×1.176g/cm3=1176g,硫酸的物质的量浓度为
=3.6g/mol,故答案为:3.6mol L﹣1;
(2)检验溶液里有无Fe2+,可以用酸性高锰酸钾,亚铁离子能使高锰酸钾溶液褪色,故答案为:酸性KMnO4溶液;
(3)铁粉的作用除调节溶液pH外,还能与Cu2+和Fe3+反应,发生反应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+Cu2+=Fe2++Cu,故答案为:Fe+2Fe3+=3Fe2+或Fe+Cu2+=Fe2++Cu;
(4)绿硫酸亚铁溶液中加入碳酸氢铵得到碳酸亚铁固体,同时生成二氧化碳和硫酸铵,反应的离子方程式为Fe2++2HCO3﹣=FeCO3↓+CO2↑+H2O,故答案为:Fe2++2HCO3﹣=FeCO3↓+CO2↑+H2O;
(5)根据盖斯定律,将反应①4Fe(s)+3O2(g)═2Fe2O3△H=﹣1648kJ mol﹣1;②C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=﹣393kJ mol﹣1;③2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)═2FeCO3(s)△H=﹣1480kJ mol﹣1中,将①﹣2×③+4×②可得热反应方程式为4FeCO3(s)+O2(g)2Fe2O3(s)+4CO2(g)△H=﹣260
kJ mol﹣1,
故答案为:4FeCO3(s)+O2(g)2Fe2O3(s)+4CO2(g)△H=﹣260
kJ mol﹣1;
(6)根据上面的分析可知,滤渣D含有铁、铜、氢氧化铝,在滤渣中加入适量的氢氧化钠,过滤,再向滤液中通入足量CO2,过滤并洗涤沉淀,加热所得沉淀至恒重,即可得氧化铝,
故答案为:向滤液中通入足量CO2,过滤并洗涤沉淀,加热所得沉淀至恒重,即可得氧化铝.
 
19.多巴胺是一种重要的中枢神经传导物质.用香兰素与硝基甲烷等为原料合成多巴胺的路线如下.
(1)下列说法正确的是 AC .
A.可用银镜反应鉴别香兰素和多巴胺
B.1mol香兰素与溴水发生取代反应时,最多消耗3mol
Br2
C.有机物B分子中不含手性碳原子
D.多巴胺分子中最多有7个碳原子共平面
(2)有机物C中的含氧官能团的名称为 酚羟基和醚键 .
(3)反应①、②的反应类型分别为 加成反应、消去反应 .
(4)写出同时满足下列条件的A的一种同分异构体的结构简式  .
①具有α﹣氨基酸的共同结构片段;
②能与FeCl3溶液发生显色反应;
③由6种不同化学环境的氢原子.
【考点】有机物的合成.
【分析】香兰素发生加成反应生成A,A发生反应生成M,M发生加成反应生成B,根据A、B结构简式知,M结构简式为,B发生还原反应生成C,C发生取代反应生成多巴胺;
(1)A.香兰素中含有醛基、多巴胺中不含醛基;
B.香兰素中苯环上羟基邻位氢原子能和溴发生取代反应,醛基能和溴发生氧化反应;
C.有机物中连接四个不同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子;
D.连接苯环的碳原子和苯环共平面;
(2)有机物C中的含氧官能团的名称为醚键和酚羟基;
(3)反应①、②的反应类型分别为加成反应、消去反应;
(4)A的同分异构体符合下列条件;
①具有α﹣氨基酸的共同结构片段;
②能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;
③由6种不同化学环境的氢原子,说明含有6种氢原子.
【解答】解:香兰素发生加成反应生成A,A发生反应生成M,M发生加成反应生成B,根据A、B结构简式知,M结构简式为,B发生还原反应生成C,C发生取代反应生成多巴胺;
(1)A.香兰素中含有醛基、多巴胺中不含醛基,所以可以用银氨溶液鉴别二者,故A正确;
B.香兰素中苯环上羟基邻位氢原子能和溴发生取代反应,醛基能和溴发生氧化反应,所以1mol香兰素与溴水发生取代反应时,最多消耗1mol
Br2,故B错误;
C.有机物中连接四个不同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,则B中不含手性碳原子,故C正确;
D.连接苯环的碳原子和苯环共平面,多巴胺分子中最多有8个碳原子共平面,故D错误;
故选AC;
(2)有机物C中的含氧官能团的名称为醚键和酚羟基,故答案为:酚羟基和醚键;
(3)反应①、②的反应类型分别为加成反应、消去反应,故答案为:加成反应;消去反应;
(4)A的同分异构体符合下列条件;
①具有α﹣氨基酸的共同结构片段;
②能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;
③由6种不同化学环境的氢原子,说明含有6种氢原子;
则符合条件的同分异构体为,
故答案为:.
 
20.黄钠铁矾[NaaFeb(SO4)c(OH)d]具有沉淀颗粒大、沉淀速率快、容易过滤等特点.某研究小组先将某废水中Fe2+氧化为Fe3+,再加入Na2SO4使其生成黄钠铁矾而除去铁.为测定黄钠铁矾的组成,该小组进行了如下实验:
①称取12.125g样品,加盐酸完全溶解后,配成250.00mL溶液A.
②量取25.00mL溶液A,加入足量的KI,再用0.2500mol L﹣1Na2S2O3溶液滴定生成的I2(反应原理为I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6),消耗30.00mL
Na2S2O3溶液至终点.
③另取50.00mL溶液A,加入足量BaCl2溶液充分反应后,过滤,将所得沉淀洗涤、干燥后,称得其质量为2.330g.
(1)NaaFeb(SO4)c(OH)d中a、b、c、d之间的代数关系式为 a+3b=2c+d .
(2)通过计算确定黄钠铁矾的化学式(写出计算过程).
【考点】化学方程式的有关计算.
【分析】(1)由题给信息,黄钠铁矾[NaaFeb(SO4)c(OH)d]元素化合价代数和为0来分析;
(2)测定黄钠铁矾的原理是,加入碘化钾和黄钠铁矾中铁离子反应生成单质碘,碘和硫代硫酸钠反应,通过消耗硫代硫酸钠的量来计算铁的量,加入足量氯化钡和硫酸根离子生成硫酸钡沉淀,通过硫酸钡沉淀来计算硫酸根离子的量,根据质量守恒和电荷守恒计算钠离子和氢氧根离子的量,根据各微量物质的量之比写出黄钠铁矾的化学式.
【解答】解:(1)由题给信息,将某废水中Fe2+氧化为Fe3+,再加入Na2SO4使其生成黄钠铁矾而除去,黄钠铁矾[NaaFeb(SO4)c(OH)d]中铁元素化合价为+3价,元素化合价代数和为0,a+3b﹣2c﹣d=0,得到a+3b=2c+d;
故答案为:a+3b=2c+d;
(2)由相关反应知:n(Fe3+)=2n(I2)=n(Na2S2O3)
250
mL溶液A中:
n(Fe3+)=n(Na2S2O3)=0.2500
mol L﹣1×30.00
mL×10﹣3L mL﹣1×10=7.50×10﹣2
mol
n(SO42﹣)=×5=5.00×10﹣2mol
根据质量守恒有:
n(Na+)×23
g mol﹣1+n(OH﹣)×17
g mol﹣1
=12.125
g﹣7.50×10﹣2
mol×56
g mol﹣1﹣5.00×10﹣2
mol×96
g mol﹣1
根据电荷守恒有:
n(Na+)+7.50×10﹣2
mol×3=5.00×10﹣2
mol×2+n(OH﹣)
解得:
n(Na+)=0.025
mol
n(OH﹣)=0.150
mol
a:b:c:d=n(Na+):n(Fe3+):n(SO2﹣4):n(OH﹣)=1:3:2:6
黄钠铁矾的化学式为NaFe3(SO4)2(OH)6.
答:黄钠铁矾的化学式为NaFe3(SO4)2(OH)6.
 
21.将不可再生的天然气、石油、煤等化石燃料转化利用、变废为宝已成为当务之急.
(1)根据键能数据估算CH4+4F2=CF4+4HF的反应热△H= ﹣1940kJ mol﹣1 .
化学键
C﹣H
C﹣F
H﹣F
F﹣F
键能/(kJ mol﹣1)
414
489
565
155
(2)甲醇、二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料,均可利用CO和H2反应合成.
①某燃料电池以二甲醚为原料,熔融碳酸盐为电解质,其负极反应如下:CH3OCH3+6CO﹣12e﹣=8CO2+3H2O.写出该燃料电池的正极反应式: O2+4e﹣+2CO2=2CO32﹣ .
②废水中含甲醇对水质会造成污染,Co3+可将甲醇氧化为CO2.某同学以Pt作电极电解酸性含甲醇废水与CoSO4混合液模拟工业除污原理,其阳极反应式为 Co2+﹣e﹣=Co3+ .
(3)某企业采用如图所示原理处理化石燃料开采、加工过程产生的H2S废气.
①电解池中电极A、B均为惰性电极,其中A为电解池的 B 极;电极B所得到的物质X的分子式为 H2 .
②反应池中发生的离子反应方程式为 H2S+2Fe3+=2Fe2++S↓+2H+ .
【考点】反应热和焓变.
【分析】(1)根据反应热能与反应物的总键能减生成物的总键能计算;
(2)①燃料电池中,正极上氧化剂得电子发生还原反应;
②电解池中阳极失电子发生氧化反应;
(3)①A极生成铁离子,B极生成气体,可知A为阳极,B为阴极;
②反应池中铁离子和硫化氢反应生成硫,则铁离子被还原.
【解答】解:(1)在反应CH4(g)+4F2(g)=CF4(g)+4HF(g)中,△H=(4×414+4×155)kJ mol﹣1﹣(4×489+4×565)kJ mol﹣1=﹣1940
kJ mol﹣1,
故答案为:﹣1940
kJ mol﹣1;
(2)①燃料电池中,正极上氧化剂氧气得电子和二氧化碳发生还原反应生成碳酸根离子,电极反应式为O2+4e﹣+2CO2=2CO32﹣,
故答案为:O2+4e﹣+2CO2=2CO32﹣;
②通电后,将Co2+氧化成Co3+,电解池中阳极失电子发生氧化反应,电极反应为Co2+﹣e﹣=Co3+,故答案为:Co2+﹣e﹣=Co3+;
(3)①A极生成铁离子,B极生成气体,可知A为阳极,B为阴极,B极生成气体为氢气,故答案为:阳;
H2;
②反应池中铁离子和硫化氢反应生成硫,则铁离子被还原,离子方程式为H2S+2Fe3+=2Fe2++S↓+2H+,故答案为:H2S+2Fe3+=2Fe2++S↓+2H+.
 
22.A、B、C、D、E、F六种元素均位于周期表的前四周期,且原子序数依次增大.元素A是原子半径最小的元素;B元素基态原子的核外电子分占四个原子轨道(能级);D元素原子的已成对电子总数是未成对电子总数的3倍;E与D处于同一主族;F位于ds区,且原子的最外层只有1个电子.
(1)F+离子的电子排布式是 1s22s22p63s23p63d10{或[Ar]3d10} .
(2)B、C、D元素的第一电离能由大到小的顺序是 N>O>C .
(3)B、C元素的某些氢化物的分子中均含有18个电子,则B的这种氢化物的化学式是 C2H6 ;B、C的这些氢化物的沸点相差较大的主要原因是 氮的氢化物(N2H4)分子间存在氢键 .
(4)A、B、D可形成分子式为A2BD的某化合物,则该化合物分子中B原子的轨道杂化类型是 sp2 ;1mol该分子中含有π键的数目是 1mol .
(5)C、F两元素形成的某化合物的晶胞结构如图所示,则该化合物的化学式是 Cu3N ,C原子的配位数是 6 .
【考点】晶胞的计算;原子核外电子排布;原子结构与元素周期律的关系.
【分析】A、B、C、D、E、F六种元素均位于周期表的前四周期,且原子序数依次增大;元素A是原子半径最小的元素,则A是H元素;B元素基态原子的核外电子分占四个原子轨道(能级),则B为C元素;D元素原子的已成对电子总数是未成对电子总数的3倍,则D是O元素,C元素原子序数大于B而小于D,则C是N元素;E与D处于同一主族,则E是S元素;F位于ds区,且原子的最外层只有1个电子,则F为Cu元素;
(1)Cu+是Cu原子失去最外层电子得到的离子,其离子核外有28个电子,根据构造原理书写亚铜离子核外电子排布式;
(2)B、C、D分别是C、N、O元素,且位于同一周期,同一周期元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素;
(3)C、N元素的某些氢化物的分子中均含有18个电子,则B的这种氢化物为乙烷;
含有氢键的氢化物熔沸点较高;
(4)H、C、O可形成分子式为H2CO的某化合物,为HCHO,该分子中C原子价层电子对个数是3且不含孤电子对,根据价层电子对互斥理论判断C原子杂化方式;一个甲醛分子中含有1个π键;
(5)N、Cu两元素形成的某化合物的晶胞结构如图所示,利用均摊分计算该晶胞中N、Cu原子个数,从而确定其化学式;该晶胞中N原子配位数为6.
【解答】解:A、B、C、D、E、F六种元素均位于周期表的前四周期,且原子序数依次增大;元素A是原子半径最小的元素,则A是H元素;B元素基态原子的核外电子分占四个原子轨道(能级),则B为C元素;D元素原子的已成对电子总数是未成对电子总数的3倍,则D是O元素,C元素原子序数大于B而小于D,则C是N元素;E与D处于同一主族,则E是S元素;F位于ds区,且原子的最外层只有1个电子,则F为Cu元素;
(1)Cu+是Cu原子失去最外层电子得到的离子,其离子核外有28个电子,根据构造原理书写亚铜离子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10{或[Ar]3d10},
故答案为:1s22s22p63s23p63d10{或[Ar]3d10};
(2)B、C、D分别是C、N、O元素,且位于同一周期,同一周期元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,所以这三种元素第一电离能大小顺序是N>O>C,故答案为:N>O>C;
(3)C、N元素的某些氢化物的分子中均含有18个电子,则B的这种氢化物为C2H6;
含有氢键的氢化物熔沸点较高,氮的氢化物中含有氢键而碳的氢化物中不含氢键,所以氮的氢化物熔沸点较高,
故答案为:C2H6;氮的氢化物(N2H4)分子间存在氢键;
(4)H、C、O可形成分子式为H2CO的某化合物,为HCHO,该分子中C原子价层电子对个数是3且不含孤电子对,根据价层电子对互斥理论判断C原子杂化方式为sp2;一个甲醛分子中含有1个π键,则1mol甲醛中含有1molπ键,
故答案为:sp2;1mol;
(5)N、Cu两元素形成的某化合物的晶胞结构如图所示,该晶胞中Cu原子个数=12×=3、N原子个数=8×=1,所以其化学式为Cu3N;该晶胞中N原子配位数为6,
故答案为:Cu3N;6.
 
2017年1月8日
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