2020-2021学年湖南省长沙市高三(上)期中化学试卷
一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求.
1.化学与人类生产、生活、科研密切相关。下列有关说法正确的是( )
A.碳酸钡可用于胃肠X射线造影检查
B.14C可用于文物年代的鉴定,14C和12C互为同素异形体
C.食品袋中放入装有铁粉的透气小袋,目的是防止食品氧化变质
D.水蒸气的液化、煤的液化都属于物质状态的改变,都属于物理变化
2.下列化学用语正确的是( )
A.明矾的化学式:Al2(SO4)3
B.S2﹣的结构示意图:
C.NH4Br的电子式:
D.水分子的比例模型:
3.下列有关物质性质及其应用的说法正确的是( )
A.SiO2有导电性,故可用于制备光导纤维
B.次氯酸钙具有强氧化性,可用于消毒杀菌
C.SO2具有漂白性,可使紫色石蕊溶液褪色
D.Na2CO3溶液呈碱性,可用热的纯碱溶液除去矿物油污渍
4.下列鉴别方法不可行的是( )
A.用CO2鉴别NaAlO2溶液和CH3COONa溶液
B.用燃烧法鉴别乙醇、苯和四氯化碳
C.用碳酸钠溶液鉴别乙醇、乙酸和乙酸乙酯
D.用酸性高锰酸钾溶液鉴别苯、环己烯和环己烷
5.下列物质的转化在给定条件下能实现的是( )
A.Cu2(OH)2CO3(s)CuCl2(aq)Cu(s)
B.NaCl(aq)NaHCO3(s)Na2CO3(s)
C.Fe(s)Fe2O3(s)FeCl3(aq)
D.SiO2(s)SiCl4(l)Si(s)
6.不列离子方程式中正确的是( )
A.向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸:Na2SiO3+2H+═H2SiO3↓+2Na+
B.用氢氧化钠溶液除去镁粉中的杂质:2Al+2OH﹣+2H2O═2AlO2﹣+3H2↑
C.用碳酸氢钠溶液检验水杨酸中的羧基:+2HCO3﹣→+2H2O+2CO2↑
D.用高锰酸钾标准溶液滴定草酸:2MnO4﹣+16H++5C2O42﹣═2Mn2++10CO2↑+8H2O
7.设阿伏加德罗常数为NA,下列说法不正确的是( )
A.常温下电解饱和食盐水,当溶液pH值由7变为12时,电路中转移的电子数为0.01NA
B.含1mol
Cl﹣的NH4Cl溶液中加入适量氨水使溶液呈中性,此时溶液中NH4+数目为NA
C.室温下,21.0g乙烯和丁烯的混合气体中含有的碳原子数目为l.5NA
D.标准状况下,2.0g
D2O中含有的质子数和中子数均为NA
8.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素,甲、乙、丙、丁、戊是由其中的两种或三种元素组成的化合物,己是由Z元素形成的单质.已知:甲+乙=丁+己,甲+丙=戊+己;
0.1mol?L﹣1丁溶液的pH为13(25℃).下列说法正确的是( )
A.原子半径:W>Z>Y>X
B.Y元素在周期表中的位置为第三周期第ⅣA族
C.1mol甲与足量的乙完全反应共转移了1mol电子
D.1.0L0.1mol?L﹣1戊溶液中阴离子总的物质的量小于0.1mol
9.电絮凝的反应原理是以铝、铁等合金金属作为主电极,借助外加脉冲高电压作用产生电化学反应,把电能转化为化学能,以牺牲阳极金属电极产生金属阳离子絮凝剂,通过凝聚、浮除、还原和氧化分解将污染物从水体中分离,从而达到净化水体的目的。下列说法正确的是( )
A.右极为阳极,左极为阴极
B.电子从左极经电解液流入右极
C.每产生1mol
O2,整个电解池中理论上转移电子数为4NA
D.若铁为阳极,则在处理废水过程中阳极附近会发生:4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O
10.苯甲酸乙酯(无色液体,难溶于水,沸点213℃)天然存在于桃、菠萝、红茶中,稍有水果气味,常用于配制香精和人造精油,也可用作食品添加剂。实验堂利用如图所示装置,在环己烷中通过反应制备。已知:环己烷沸点为80.8℃,可与乙醇和水形成共沸物,其混合物沸点为62.1℃。下列说法错误的是( )
A.实验时最好采用水浴加热,且冷却水从a口通入
B.分水器可及时放出水层,避免水层升高流入烧瓶
C.环己烷的作用是在较低温度下带出生成的水,促进酯化反应向右进行
D.实验时应依次向圆底烧瓶中加入碎瓷片、浓硫酸、苯甲酸、无水乙醇、环己烷
二、选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11.实验室用含锰废料(主要成分是MnCO3)制备功能材料MnO2的流程如图所示。下列说法错误的是( )
A.电解时阳极的电极反应式为:2H2O﹣4e﹣═O2↑+4H+
B.固态X可用于人工降雨,其原因是固态X升华吸热,使空气中水蒸气凝结成液态水
C.“电解”装置中阳极电势高于阴极电势
D.电解余液经处理后可返回“酸溶”工序循环利用
12.下列说法正确的是( )
A.地下钢铁管道用导线连接锌块可以减缓管道的腐蚀
B.反应N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)的△H<0,△S>0
C.盐碱地(含较多Na2CO3等)不利于作物生长,可施加熟石灰进行改良
D.常温下,Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10﹣12,pH=10的含Mg2+溶液中,c(Mg2+)≤5.6×10﹣4mol?L﹣1
13.根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是( )
选项
实验操作和现象
结论
A
向苯酚浊液中滴加Na2CO3溶液,浊液变清
苯酚的酸性强于H2CO3的酸性
B
向碘水中加入等体积CCl4振荡后静置,上层接近无色,下层显紫红色
I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度
C
向CuSO4溶液中加入铁粉,有红色固体析出
Fe2+的氧化性强于Cu2+的氧化性
D
用pH试纸测得:CH3COONa溶液的pH约为9,NaNO2溶液的pH约为8
HNO2电离出H+的能力比CH3COOH的强
A.A
B.B
C.C
D.D
14.电解装置如图所示,电解槽内装有KI及淀粉溶液,中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电,发现左侧溶液变蓝色,一段时间后,蓝色逐渐变浅。已知:
3I2+6OH﹣═IO3﹣+5I﹣+3H2O。下列说法正确的是( )
A.左侧发生的电极方程式:2H2O+2e﹣═H2↑+2OH﹣
B.电解结束时,右侧溶液中含有IO3﹣
C.电解槽内发生反应的总化学方程式KI+3H2OKIO3+3H2↑
D.如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜,电解槽内发生的总化学方程式不变
三、非选择题:本题共4小题,共54分
15.二氧化氯(ClO2)是黄绿色易溶于水的气体,熔点﹣59℃、沸点11℃,但其浓度过高时易发生分解,因此常将其制成NaClO2固体便于运输和贮存。回答下列问题:
(1)实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料,通过以下过程制备ClO2;
①电解时发生反应的化学方程式为
。
②溶液X中大量存在的溶质有
。(填化学式)
③除去ClO2中的NH3可选用的试剂是
。(填标号)
a.水
b.碱石灰
c.浓硫酸
d.饱和食盐水
(2)实验室中用过氧化氢法将ClO2制备成NaClO2固体,其实验装置如图所示。
①A中发生的反应为2NaClO3+H2O2+H2SO4═2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O,仪器A的名称是
。
②写出制备NaClO2的化学方程式:
。
③空气流速过快或过慢,均会降低NaClO2的产率,原因是
。
④为了测定NaClO2粗品的纯度,取上述实验制备的粗产品10.0g溶于水配成1L溶液,取出10mL溶液于锥形瓶中,再加入足量酸化的KI溶液,充分反应(NaClO2被还原为Cl﹣,杂质不参加反应),加入2~3滴淀粉溶液。用0.20mol?L﹣1Na2S2O3标准液滴定,达到滴定终点时用去标准液20.00mL,试计算NaClO2粗品的纯度。(已知:2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI)
16.铝是地壳中含量最高的金属元素,其单质及其化合物在生产生活中的应用十分广泛。
(1)氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体,其反应的离子方程式为
。
(2)用铝和金属氧化物反应制备金属单质是工业上较常用的方法。如:2Al+4BaO3Ba↑+BaO?Al2O3。常温下Al的金属性比Ba的金属性
(选填“强”、“弱”)。利用上述方法可制取Ba的主要原因是
。
A.高温时Al的活泼性大于Ba
B.高温有利于BaO分解
C.高温时BaO?Al2O3比Al2O3稳定
D.Ba的沸点比Al的低
(3)工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含有Fe2O3、SiO2等杂质)制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如图:
已知:
物质
SiCl4
AlCl3
FeCl3
FeCl2
沸点/℃
57.6
180(升华)
300(升华)
1023
①步骤Ⅰ中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多,其作用是
。(只要求写出一种)
②步骤Ⅱ中若不通入氯气和氧气,则反应生成相对原子质量比硅大的单质是
。
③步骤Ⅲ经冷却至室温后,气体用足量的NaOH冷溶液吸收,生成的盐主要有3种,其化学式分别为
。
④结合流程及相关数据分析,步骤Ⅴ中加入铝粉的目的是
。
17.探素CO和NO2这类化合物的特征及反应机理,对处理该类化合物的污染问题具有重要意义。回答下列问题:
Ⅰ.CO可以与H2反应制备合成天然气(SNG)。涉及反应如下:
CO甲烷化:CO(g)+3H2(g)?CH4(g)+H2O(g)△H1=﹣206.2kJ?mol﹣1
水煤气变换:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H2=﹣41.2kJ?mol﹣1
(1)反应CO2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g)的△H=
kJ?mol﹣1。分别在VL恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压,容积可变)中,加入1mol
CO2和4mol
H2的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是
。(填“A”或“B”)
(2)在恒压管道反应器中将原料气H2和CO按一定比例通入,在催化剂作用下制备合成天然气。400℃、P总为100kPa时反应体系平衡组成如表所示。
组分
CH4
H2O
H2
CO2
CO
体积分数φ/%
45.0
42.5
10.0
2.00
0.500
该条件下CO的总转化率α=
。若将管道反应器升温至500℃,反应达到平衡后CH4的体积分数φ
45.0%。(填“>”、“<”、“=”)
Ⅱ.NO2可发生二聚反应生成N2O4,化学方程式为2NO2(g)?N2O4(g)。该反应达到平衡后,升高温度可使体系颜色加深。
(3)已知该反应的正反应速率方程为v正=k正?c2(NO2),逆反应速率方程为v逆=k逆?c(N2O4),其中k正、k逆分别为正、逆反应的速率常数。如图(lgk表示速率常数的对数;表示温度的倒数)所示①、②、③、④四条斜线中,lgk正随变化关系的是斜线③,则lgk逆随变化关系的是斜线
。
(4)图中A、B、C、D点的纵坐标分别为a+0.5、a+1.5、a﹣0.5、a﹣1.5,则T1温度时该反应的化学平衡常数K=
L?mol﹣1。已知T1温度时,某时刻恒容密闭容器中NO2、N2O4浓度均为0.2mol?L﹣1,此时v正
v逆。(填“>”、“=”或“<”)
18.蜂胶是一种天然抗癌药,主要活性成分为咖啡酸苯乙酯(I),其合成路线如下:
已知:①
②RCHO+HOOCCH2COOHRCH=CHCOOH
③通常羟基与碳碳双键相连时不稳定,易发生转化RCH=CHOH→RCH2CHO
回答下列问题:
(1)化合物A的名称是
;D的结构简式为
。
(2)化合物H所含官能团的名称为
;F→G的反应类型是
。
(3)化合物I与足量NaOH溶液共热,发生反应的化学方程式为:
。
(4)化合物W与E互为同分异构体,两者所含官能团种类和数目完全相同,且苯环上有三个取代基,则W可能的结构有
种(不考虑顺反异构),其中核磁共振氢谱为6组峰,且峰面积比为2:2:1:1:1:1的为
(写结构简式)。(只需写出2个)
(5)设计由CH3CH=CH2和HOOCCH2COOH为原料制备CH3CH2CH=CHCOOH的合成路线
。(无机试剂和吡啶任选)
2020-2021学年湖南省长沙市高三(上)期中化学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求.
1.【解答】解:A.硫酸钡不溶于水和酸,可用于胃肠X射线造影检查,但碳酸钡能与盐酸反应生成有剧毒的氯化钡溶液,则碳酸钡不能用于胃肠X射线造影检查,故A错误;
B.14C和12C互为同素异形体是质子数相同、中子数不同的两种原子,不是不同单质,所以二者不是同素异形体,二水同位素,故B错误;
C.铁粉具有还原性,能与氧气反应,所以食品袋中放入装有铁粉的透气小袋,目的是防止食品氧化变质,故C正确;
D.水蒸气的液化属于物理变化,但煤的液化是煤与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气、一氧化碳和氢气反应生成甲醇等燃料,该过程发生了化学变化,故D错误;
故选:C。
2.【解答】解:A.明矾为十二水硫酸铝钾,化学式为KAl(SO4)2?12H2O,故A错误;
B.硫离子的核内有16个质子,核外有18个电子,故其结构示意图为,故B正确;
C.溴化铵为离子化合物,溴离子周围满足8电子稳定结构,其电子式为,故C错误;
D.水分子是V分子,水分子中H原子的半径小于O原子,H2O分子的比例模型是,故D错误;
故选:B。
3.【解答】解:A.SiO2不能导电,没有导电性,但对光有全反射功能,可用作制备光纤,故A错误;
B.次氯酸钙具有强氧化性,能使蛋白质变性而死亡,可用于杀菌消毒,故B正确;
C.二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸使石蕊变红色,不能使石蕊溶液褪色,故C错误;
D.矿物油污渍是烃类物质,不是酯类物质,碱性条件下不发生水解,也不与碱性物质反应,所以热的纯碱溶液不能除去矿物油污渍,故D错误;
故选:B。
4.【解答】解:A.CO2与NaAlO2溶液反应生成白色沉淀,与醋酸钠不反应,现象不同可鉴别,故A正确;
B.乙醇燃烧有淡蓝色火焰、苯燃烧冒黑烟、四氯化碳不能燃烧,现象不同可鉴别,故B正确;
C.乙醇与碳酸钠溶液互溶,乙酸与碳酸钠反应生成气体,乙酸乙酯与碳酸钠溶液分层,现象不同可鉴别,故C正确;
D.苯和环己烷均与高锰酸钾不反应,分层现象相同,不能鉴别,故D错误;
故选:D。
5.【解答】解:A.碱式碳酸铜与盐酸反应生成氯化铜、水、二氧化碳,电解氯化铜溶液生成铜单质,所以Cu2(OH)2CO3(s)CuCl2(aq)Cu(s)在给定条件下能实现,故A正确;
B.盐酸酸性强于碳酸,二氧化碳与氯化钠溶液不反应,NaCl(aq)NaHCO3(s)在给定条件下不能实现,故B错误;
C.铁与水蒸气高温反应生成四氧化三铁,Fe(s)Fe2O3(s)在给定的条件下不能实现,故C错误;
D.二氧化硅与氯化氢不反应,SiO2(s)SiCl4(l)在给定的条件下不能实现,故D错误;
故选:A。
6.【解答】解:A.向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸,离子方程式:SiO32﹣+2H+═H2SiO3↓,故A错误;
B.用氢氧化钠溶液除去镁粉中的杂质,离子方程式:2Al+2OH﹣+2H2O═2AlO2﹣+3H2↑,故B正确;
C.由于酸性H2CO3>苯酚>HCO3﹣,故酚羟基不与HCO3﹣反应,故用碳酸氢钠溶液检验水杨酸中的羧基:+HCO3﹣→+H2O+CO2↑,故C错误;
D.用高锰酸钾标准溶液滴定草酸的离子反应为:2MnO4﹣+6H++5H2C2O4=2Mn2++10CO2↑+8H2O,故D错误。
故选:B。
7.【解答】解:A.溶液体积不明确,故溶液中生成的氢氧根的物质的量无法计算,则转移的电子数无法计算,故A错误;
B.加入一定量的氨水后,溶液呈中性,c(H+)=c(OH﹣),溶液中满足电荷守恒:c(Cl﹣)+c(OH﹣)=c(NH4+)+c(H+),则c(Cl﹣)=c(NH4+),由于在同一溶液中,则n(NH4+)=n(Cl﹣)=1mol,此时溶液中NH4+的数目为NA,故B正确;
C.乙烯和丁烯的最简式均为CH2,故21g混合物中含有的CH2的物质的量为n==1.5mol,故含碳原子为1.5NA个,故C正确;
D.2g重水的物质的量为n==0.1mol,而重水中含10个质子和10个中子,故0.1mol重水中含质子和中子均为NA个,故D正确。
故选:A。
8.【解答】解:由0.1
mol?L﹣1丁溶液的pH为13(25℃),丁是一元强碱且其中的金属元素在短周期,甲+乙=丁+己,甲+丙=戊+己;则“己”是氧气,“丁”是氢氧化钠,那么甲是Na2O2、乙是水,丙是二氧化碳,戊是碳酸钠,因此X为氢、Y为碳、Z为氧、W为钠元素;
A、由以上分析可知:X为氢、Y为碳、Z为氧、W为钠元素,则原子半径大小顺序为:Na>C>O>H,即:W>Y>Z>X,故A错误;
B、Y为碳,在周期表中的位置为:第二周期第ⅣA族,故B错误;
C、甲与足量的乙完全反应的方程式为:2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑,1molNa2O2反应转移的电子为1mol,故C正确;
D、戊是碳酸钠,在碳酸钠溶液中,CO32﹣离子水解生成HCO3﹣离子和OH﹣离子,溶液中阴离子总的物质的量大于0.1mol,故D错误。
故选:C。
9.【解答】解:A.由装置图可知,右侧电极反应式为2H2O+2e﹣═H2↑+2OH﹣,发生还原反应为阴极,故A错误;
B.电子不能进入电解质溶液,故B错误;
C.由装置图可知,若铁为阳极,阳极电极方程式有Fe﹣2e﹣═Fe2+和2H2O﹣4e﹣═O2↑+4H+,所以每产生1molO2,整个电解池中理论上转移电子数为大于4NA,故C错误;
D.若铁为阳极,阳极电极方程式为Fe﹣2e﹣═Fe2+和2H2O﹣4e﹣═O2↑+4H+,在处理废水的过程中二价铁还被放出的氧气氧化成三价铁,离子方程式为:4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O,故D正确;
故选:D。
10.【解答】解:A.蒸馏时,应使水充满冷凝管,则冷却水从a端进入,从b端流出,故A正确;
B.反应生成水,应及时放出水层,避免水层较高流入烧瓶,故B正确;
C.环己烷沸点为80.8℃,可与乙醇和水形成共沸物,能减少生成物,促进酯化反应向右进行,故C正确;
D.加入反应液时,应先加入碎瓷片、苯甲酸、无水乙醇、环己烷后再加入浓硫酸,避免酸液飞溅,故D错误。
故选:D。
二、选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11.【解答】解:A.电解时阳极发生氧化反应,生成MnO2,电极反应为Mn2+﹣2e﹣+2H2O=MnO2+4H+,故A错误;
B.固态X为干冰,升华时易吸热,可使空气中水蒸气凝结成液态水,达到降雨的目的,故B正确;
C.阳极连接电源正极,阴极连接电源负极,则阳极电势高于阴极电势,故C正确;
D.电解液得到硫酸,可循环使用,故D正确;
故选:A。
12.【解答】解:A.地下钢铁管道用导线连接锌块能形成原电池,其中钢管做正极被保护,故能减缓管道的腐蚀,故A正确;
B.N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)是放热反应,且混乱度减小,即△H<0,△S<0,故B错误;
C.盐碱地(含较多Na2CO3等)施加熟石灰生成CaCO3沉淀和NaOH,故能加重土壤的碱性,故C错误;
D.pH=10的溶液中c(OH﹣)=mol/L=10﹣4
mol/L,pH=10的含Mg2+溶液中,c(Mg2+)≤=mol/L=5.6×10﹣4mol/L,故D正确。
故选:AD。
13.【解答】解:A.苯酚浊液中滴加Na2CO3溶液,生成苯酚钠、碳酸氢钠,而苯酚的酸性小于碳酸的酸性,故A错误;
B.四氯化碳的密度比水的密度大,萃取碘后在下层,则上层接近无色,下层显紫红色,故B正确;
C.Fe与硫酸铜生成硫酸亚铁、Cu,可知Fe2+的氧化性弱于Cu2+的氧化性,故C错误;
D.若盐溶液的浓度相同时,由盐溶液的pH可知,前者水解程度大,而盐溶液的浓度未知,不能得出结论,故D错误;
故选:B。
14.【解答】解:A.左侧溶液变蓝色,说明生成I2,左侧电极为阳极,电极反应为:2I﹣﹣2e﹣=I2,故A错误;
B.电解结束,左侧的IO3﹣通过阴离子交换膜扩散到右侧,则右侧溶液中含有IO3﹣,故B正确;
C.左侧电极为阳极,电极反应为:2I﹣﹣2e﹣=I2,同时发生反应3I2+6OH﹣=IO3﹣+5I﹣+3H2O,右侧电极为阴极,电极反应式为:2H2O+2e﹣=H2↑+2OH﹣,故总的电极反应式为:KI+3H2OKIO3+3H2↑,故C正确;
D.如果将阴离子交换膜换为阳离子交换膜,那么阴极产生的OH﹣不会与I2发生反应,故电解槽内发生的总化学反应要变化,总反应相当于:2KI+2H2O2KOH+I2+H2↑,故D错误;
故选:BC。
三、非选择题:本题共4小题,共54分
15.【解答】解:(1)①由生产流程可知氯化铵在盐酸溶液中电解,阴极生成氢气,阳极生成NCl3,电解方程式为NH4Cl+2HClNCl3+3H2↑,
故答案为:NH4Cl+2HClNCl3+3H2↑;
②在NCl3溶液中加入NaClO2,可生成ClO2、NH3和X,发生NCl3+NaClO2+H2O→ClO2+NH3+NaOH+NaCl,溶液X中大量存在的溶质是NaCl、NaOH,
故答案为:NaCl、NaOH;
③a.ClO2易溶于水,不能利用水吸收氨,故a错误;
b.碱石灰不能吸收氨气,故b错误;
c.浓硫酸可以吸收氨气,且不影响ClO2,故c正确;
d.ClO2易溶于水,不能利用饱和食盐水吸收氨气,故d错误;
故答案为:c;
(2)①仪器A的名称为三颈(口)烧瓶,
故答案为:三颈(口)烧瓶;
②ClO2在NaOH的溶液中被H2O2还原生成NaClO2,发生反应的化学方程式为2ClO2+H2O2+2NaOH═2NaClO2+O2+2H2O,
故答案为:2ClO2+H2O2+2NaOH═2NaClO2+O2+2H2O;
③空气流速过慢时,ClO2不能及时被移走,浓度过高导致分解;空气流速过快时,ClO2不能被充分吸收,则空气流速过快或过慢,均降低NaClO2产率;
故答案为:空气流速过慢时,ClO2不能及时被移走,浓度过高导致分解;空气流速过快时,ClO2不能被充分吸收;
④取上述合成产品10g溶于水配成1L溶液,取出10mL溶液于锥形瓶中,再加入足量酸化的KI溶液,发生ClO2﹣+4I﹣+4H+=Cl﹣+2I2+2H2O,充分反应后加入2~3滴淀粉溶液,溶液变蓝,用0.20mol/L
Na2S2O3标准液滴定,发生:2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI,蓝色变为无色,
可得反应的关系式为:ClO2﹣~2I2~4Na2S2O3,又n(Na2S2O3)=0.20mol/L×0.02L=0.004mol,
则ClO2﹣~2I2~4Na2S2O3
1
4
n(ClO2﹣)
0.004mol
则:n(ClO2﹣)=0.001mol,所以1L溶液中含有:n(NaClO2)=0.001mol×100=0.1mol,可知10g合成产品中含有:m(NaClO2)=0.1mol×90.5g/mol=0.905g,NaClO2粗品的纯度为×100%=90.5%,
答:NaClO2粗品的纯度为90.5%。
16.【解答】解:(1)氯化铝是强酸弱碱盐,在溶液中铝离子发生水解反应产生氢氧化铝胶体,胶体具有吸附性,所以能净水,其反应的离子方程式为:Al3++3H2O?Al(OH)3+3H+,
故答案为:Al3++3H2O?Al(OH)3+3H+;
(2)利用元素Ba、Al在元素周期表的位置可知金属活泼性:Al<Ba,但Al在高温下可将氧化钡中钡置换出来,原因是Ba的沸点低于铝,高温时Ba转化为气体脱离反应体系,使反应正向进行,故选D,
故答案为:弱;D;
(3)①步骤1中铝土矿粉和焦炭在300℃焙烧,因后续步骤反应生成氯化铝等强酸弱碱盐易水解,固体水分在焙烧的过程中挥发,防止后续步骤生成的盐水解、气孔数目增多增大反应物的接触面积,加快反应速率,
故答案为:防止后续步骤生成的AlCl3水解或增大反应物的接触面积,加快反应速率;
②根据物质中含有的元素组成可知:若步骤Ⅱ中不通入氯气和氧气,Fe2O3与焦炭发生氧化还原反应,则反应生成相对原子质量比硅大的单质是铁,
故答案为:Fe或铁;
④步骤Ⅲ经冷却至室温后,气体用足量的NaOH冷溶液吸收,Cl2和NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和H2O,CO2和NaOH溶液反应生成Na2CO3和H2O,所以生成的盐的化学式为NaCl、NaClO和Na2CO3,
故答案为:NaCl、NaClO、NaClO3;
⑤步骤Ⅲ得到氯化铝的粗品,加入氯化钠熔融能降低FeCl3的熔点,铝的金属活动性强于铁,加铝粉,可以将氯化铝的粗品中的氯化铁中的铁置换出来,生成铁和氯化铝,因AlCl3在180℃升华,在300℃,废渣为Fe,冷却得到成品氯化铝,
故答案为:除去FeCl3,提高AlCl3纯度。
17.【解答】解:(1)已知:
①CO(g)+3H2(g)?CH4(g)+H2O(g)△H1=﹣206.2kJ?mol﹣1
②CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H2=﹣41.2kJ?mol﹣1
根据盖斯定律:﹣②+①即可得:CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)△H=(+41.2﹣206.2)kJ?mol﹣1=﹣165kJ?mol﹣1,分别在VL恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压,容积可变)中,加入1molCO2和4molH2的混合气体,由于该反应为体积减小的反应,B(恒压,容积可变)中相当于增大压强,平衡正移,放出热量较多,
故答案为:﹣165;B;
(2)恒压恒温条件下气体的体积分数之比等于物质的量分数之比,根据C原子守恒得CO的转化率=×100%=×100%=98.9%,该反应的正反应是放热反应,升高温度平衡逆向移动,则反应迅达到平衡后CH4的体积分数减小,即φ<45%,
故答案为:98.9%;<;
(3)正反应为放热反应,升高温度
减小,平衡逆向移动,则K==减小,温度升高活化分子百分数增大,导致v正、v逆都增大,k正、k逆都增大但k正增大倍数小于k逆增大倍数,所以lgk正、lgk逆都随着温度升高而增大,但lgk正增大倍数小于lgk逆增大倍数,根据图知,表示lgk正随
变化关系的是斜线③,能表示lgk逆随
变化关系的是④斜线,
故答案为:④;
(4)温度T1时lgk正﹣lgk逆=lg=a+1.5﹣a﹣0.5=1,化学平衡常数K==10,T1温度时,某时刻恒容密闭容器中NO2、N2O4浓度均为0.2mol?L﹣1,Qc==5<K,平衡正向移动,v正>v逆,
故答案为:10;>。
18.【解答】解:(l)化合物A的名称是:对羟基苯甲醛或4﹣羟基苯甲醛,C发生信息②中的反应生成D为,
故答案为:对羟基苯甲醛或4﹣羟基苯甲醛;;
(2)H为,H中官能团为:羟基,F→G的反应类型是加成反应,
故答案为:羟基;加成反应;
(3)碱性条件下酯基水解,酚羟基、生成的羧基又与NaOH发生中和反应,反应方程式为:,
故答案为:;
(4)化合物W与E()互为同分异构体,两者所含官能团种类和数目完全相同,且苯环上有3个取代基,三个取代基为﹣OH、﹣OH、﹣CH=CHCOOH,或者为﹣OH、﹣OH、﹣C(COOH)=CH2,2个﹣OH有邻、间、对3种位置结构,对应的另外取代基分别有2种、3种、1种位置结构(包含E),故W可能的结构有(2+3+1)×2﹣1=11种,其中核磁共振氢谱显示有6种不同化学环境的氢,峰面积比为2:2:1:1:1:1,符合要求的W的结构简式为:,
故答案为:11;;
(5)CH3CH=CH2与HBr在过氧化物条件下反应生成CH3CH2CH2Br,然后碱性条件下水解生成CH3CH2CH2OH,再发生氧化反应生成CH3CH2CHO,最后与HOOCCH2COOH在吡啶、加热条件下反应得到CH3CH2CH=CHCOOH,合成路线流程图为:,
故答案为:。
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