江苏省泰州市姜堰区2014-2015学年高三下学期化学开学考试试卷
一、单选题
1.(2018高三下·姜堰开学考)化学与生产、生活、环境保护等密切相关。下列叙述正确的是( )
A.绿色食品是生产时不使用化肥农药,不含任何化学物质的食品
B.新型材料聚酯纤维、光导纤维都属于有机高分子材料
C.医药中常用酒精来消毒,是因为酒精能够使病毒的蛋白质发生变性
D.CO2的水溶液呈酸性,CO2的大量排放会导致酸雨的形成
2.(2018高三下·姜堰开学考)下列化学用语表示正确的是( )
A.乙烯的结构简式:CH2CH2 B.S2-的结构示意图:
C.中子数为20的氯原子: D.羟基的电子式:
3.(2018高三下·姜堰开学考)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.使苯酚显紫色的溶液:NH4+、K+、SCN-、SO42-
B.使甲基橙变红色的溶液:Mg2+、K+、SO42- 、NO3-
C.由水电离的c(OH-)=10-13mol·L-1的溶液中:Na+、Cl-、CO32-、NO3-
D.c(Fe2+)=1.0 mol·L-1溶液:H+、K+、Cl-、NO3-
4.(2018高三下·姜堰开学考)下列物质性质与应用对应关系均正确的是( )
A.SO2具有漂白性,可用SO2加工银耳,使之更白
B.炭具有强还原性,常用于冶炼镁、钠等金属
C.淀粉遇碘变蓝色,常用于检验食盐是否为加碘盐
D.NaHCO3可以与胃酸反应,可用NaHCO3治疗胃酸过多
5.(2018高三下·姜堰开学考)下列有关实验原理或实验操作正确的( )
A.用图1所示装置蒸干NH4Cl饱和溶液制备NH4Cl晶体
B.用图2所示装置除去CO2中含有的少量HCl
C.用图3所示装置制取并收集干燥纯净的NH3
D.用图4所示装置吸收氨气并防止倒吸
6.(2018高三下·姜堰开学考)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.常温常压下,4.4 g CO2与N2O混合气体中含有的原子总数为0.3NA
B.标准状况下,2.24L己烷含有分子的数目为0.1NA
C.1 L 1 mol·L-1的CuCl2 溶液中含有Cu2+的数目为NA
D.在过氧化钠与水的反应中,每生成0.1mol氧气,转移电子的数目为0.4NA
7.(2018高三下·姜堰开学考)下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A.向Na2SiO3溶液中通入过量CO2: SiO32-+CO2+H2O = H2SiO3↓+CO32-
B.酸性介质中KMnO4氧化H2O2:2MnO4- +5H2O2+6H+= 2Mn2++5O2↑+8H2O
C.等物质的量的MgCl2、Ba(OH)2 和 HCl 溶液混合:Mg2++2OH-= Mg(OH)2↓
D.用CH3COOH溶解CaCO3:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑
8.下列各组物质中,不满足组内任意两种物质在一定条件下均能发生反应的是( )
物质 组别 甲 乙 丙
A FeCl2 Cl2 NaOH
B SiO2 NaOH HF
C AlCl3 KOH H2SO4
D SO2 NaOH NaHCO3
A.A B.B C.C D.D
9.(2018高三下·姜堰开学考)甲~辛等元素在周期表中的相对位置如下表。甲与戊的原子序数相差3,戊的一种单质是自然界硬度最大的物质,丁与辛属同周期元素,下列判断正确的是( )
A.金属性:甲>乙>丁
B.原子半径:辛>戊>甲
C.丙与庚的元素原子核外电子数相差13
D.形成的最简单氢化物的稳定性:己>戊
10.(2018高三下·姜堰开学考)室温下,将1mol的CuSO4 5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低,热效应为△H1,将1mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高,热效应为△H2,CuSO4 5H2O受热分解的化学方程式为:CuSO4 5H2O(s) CuSO4(s)+5H2O(l),热效应为△H3。则下列判断正确的是( )
A.△H2>△H3 B.△H1<△H3
C.△H1+△H3=△H2 D.△H1+△H2>△H3
11.(2018高三下·姜堰开学考)下列有关说法正确的是( )
A.2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行,则该反应的△H>0
B.将钢闸门与直流电源的正极相连,可防止钢闸门腐蚀
C.恒温下,体积可变的密闭容器中发生反应2NO2 N2O4,向平衡体系中充入氩气,达到新平衡时,NO2的百分含量增大
D.25℃时,将NH3 H2O稀溶液加水稀释, 的值不变
12.(2018高三下·姜堰开学考)某有机物的结构简式如图所示,下列有关该物质的叙述错误的是( )
A.分子式为C11H12O4
B.苯环上的一氯代物有2种
C.分子中所有的碳原子可能共平面
D.能使酸性KMnO4溶液褪色
13.(2018高三下·姜堰开学考)下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是( )
选项 实验操作 实验现象 结 论
A 向某溶液中先加氯水再加KSCN溶液 溶液呈血红色 原溶液中定含Fe2+
B 向无色溶液中加盐酸酸化的BaCl2溶液 有白色沉淀 原溶液中定含SO42-
C 向Na2SiO3溶液中通入适量CO2气体 出现白色胶状沉淀 碳的非金属性大于硅
D 用铂丝蘸取某物质的溶液进行焰色反应 火焰呈黄色 该物质定是钠盐
A.A B.B C.C D.D
14.(2018高三下·姜堰开学考)25 ℃时,下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A.Na2CO3溶液:c(OH-)-c(H+)=c(HCO3-)+ 2c(H2CO3)
B.浓度均为0.1 mol·L-1的CH3COOH和CH3COONa混合液(pH<7):c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c (Na+)>c(H+)>c(OH-)
C.浓度均为0.1 mol·L-1的NaClO、NaHCO3混合溶液中:c(HClO)+c(ClO-)=c(HCO3-)+ c(H2CO3)
D.向0.1 mol/L NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至中性:c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+)>c (OH-)=c(H+)
15.(2018高三下·姜堰开学考)一定条件下进行反应:A(g) B(g)+C (g),向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol A(g),经过一段时间后达到平衡。反应过程中测得的有关数据见下表:
t/s 0 2 4 6 8
n(B)/mol 0 0.30 0.39 0.40 0.40
下列说法正确的是( )
A.反应前2min的平均速率v(B)=0.15 mol/(L·min)
B.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(B)=0.22 mol·L-1,则反应的ΔH < 0
C.保持其他条件不变,起始向容器中充入2.0 mol A,反应达到平衡时C的体积分数减小
D.保持其他条件不变,起始向容器中充入1.2 molA、 0.60 mol B和0.60 mol C,反应达到平衡前的速率:v(正)
二、综合题
16.(2018高三下·姜堰开学考)锰的用途非常广泛,在钢铁工业中,锰的用量仅次于铁,90%的锰消耗于钢铁工业,10%的锰消耗于有色冶金、化工、电子、电池、农业等部门。以碳酸锰矿(主要成分为MnCO3,还含有铁、镍、钴等碳酸盐杂质)为原料生产金属锰的工艺流程如下:
已知25℃,部分物质的溶度积常数如下:
物质 Mn(OH)2 Co(OH)2 Ni(OH)2 MnS CoS NiS
Ksp 2.1×10-13 3.0×10-16 5.0×10-16 1.0×10-11 5.0×10-22 1.0×10-22
(1)步骤Ⅰ中,MnCO3与硫酸反应的化学方程式是 。
(2)步骤Ⅰ中需要加入稍过量的硫酸,其目的有3点:①使矿物中的物质充分反应;②提供第Ⅱ步氧化时所需要的酸性环境;③ 。
(3)步骤Ⅱ中,MnO2在酸性条件下可将Fe2+氧化为Fe3+,该反应的离子方程式是 ,加氨水调节溶液的pH为5.0~6.0,以除去Fe3+。
(4)步骤Ⅲ中,滤渣2的主要成分是 。
(5)步骤Ⅳ中,在 (填“阴”或“阳”)极析出Mn,电极反应方程式为 。
(6)电解后的废水中还含有Mn2+,常用石灰乳进行一级沉降得到Mn(OH)2沉淀,过滤后再向滤液中加入适量Na2S,进行二级沉降。欲使溶液中c(Mn2+)≤1.0×10-5 mol·L-1,则应保持溶液中c(S2-)≥ mol·L-1。
三、推断题
17.(2018高三下·姜堰开学考)下图是一种天然药物桥环分子合成的部分路线图(反应条件已经略去):
已知:
①LiBH4可将醛、酮、酯类还原成醇,但不能还原羧酸、羧酸盐、碳碳双键;LiBH4遇酸易分解。
请回答下列问题:
(1)有机物B中含氧官能团的名称 。
(2)反应A→B中需要加入试剂X,其分子式为C4H8O2,X的结构简式为 。
(3)C用LiBH4还原得到D。C→D不直接用H2(镍作催化剂)还原的原因是 。
(4)写出一种满足下列条件的A的同分异构体的结构简式为 。
①属于芳香族化合物;②能使FeCl3溶液显色;③分子中有4种不同化学环境的氢。
(5)写出E和银氨溶液反应的化学方程式 。
(6)根据已有知识并结合相关信息,设计B→C的合成路线图(CH3I和无机试剂任选)。
合成路线流程图例如下:
四、填空题
18.(2018高三下·姜堰开学考)平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等物质)。某课题以此粉末为原料,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:
已知:
①酸性条件下,铈在水溶液中有 、 两种主要存在形式, 易水解, 有较强氧化性。
②CeO2不溶于稀硫酸
③硫酸铁铵[aFe2(SO4) 3 b(NH4) 2SO4 cH2O]广泛用于水的净化处理。
(1)在氧化环节,下列物质中最适合用作氧化剂B的是 (填序号)。
a.NaClO b.H2O2 c.KMnO4
(2)操作Ⅰ的名称是 ,检验硫酸铁铵溶液中含有NH4+的方法是 。
(3)写出反应②的化学方程式 。
(4)用滴定法测定制得的Ce(OH)4产品纯度。
所用FeSO4溶液在空气中露置一段时间后再进进行滴定,则测得该Ce(OH)4产品的质量分数 。(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
(5)称取14.00g硫酸铁铵样品,将其溶于水配制成100mL溶液,分成两等份,向其中一份加入足量NaOH溶液,过滤洗涤沉淀并烘干灼烧至恒重得到1.60g固体;向另一份溶液中加入0.5mol/L Ba(NO3)2溶液100mL,恰好完全反应。通过计算,该硫酸铁铵的化学式为.(写出必要的计算步骤,否则不得分)。
19.(2018高三下·姜堰开学考)常温下钛的化学活性很小,在较高温度下可与多种物质反应。工业上由金红石(含TiO2大于96%)为原料生产钛的流程如下:
(1)TiCl4遇水强烈水解,写出其水解的化学方程式 。
(2)①若液氯泄漏后遇到苯,在钢瓶表面氯与苯的反应明显加快,原因是 。
②Cl2含量检测仪工作原理如下图,则Cl2在Pt电极放电的电极反应式为 。
③实验室也可用KClO3和浓盐酸制取Cl2,方程式为:KClO3 + 6HCl(浓) = KCl + 3Cl2↑ + 3H2O。
当生成6.72LCl2(标准状况下)时,转移的电子的物质的量为 mol。
(3)一定条件下CO可以发生如下反应:4H2(g)+2CO(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H。
①该反应的平衡常数表达式为K= 。
②将合成气以n(H2)/n(CO)=2通入1 L的反应器中,CO的平衡转化率随温度、压强变化关系如图所示,下列判断正确的是 (填序号)。
a.△H <0
b.P1c.若在P3和316℃时,起始时n(H2)/n(CO)=3,则达到平衡时,CO转化率小于50%
③采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu-Mn的合金),利用CO和H2制备二甲醚(简称DME)。观察下图回答问题。
催化剂中n(Mn)/n(Cu)约为 时最有利于二甲醚的合成。
20.(2018高三下·姜堰开学考)前四周期元素A、B、C、D、E原子序数依次增大,A是周期表所有原子中原子半径最小的,B有三个能级,且各个能级上电子数相等,D与C同周期,且C中未成对电子是该周期中最多的;D基态原子的2p电子是2s电子的2倍;E有4个电子层,且与A最外层电子数相同,其他各层均排满。
(1)写出E2+的基态核外电子排布式 。
(2)A和C可以形成18电子的分子,该分子中C原子的杂化方式为 。
(3)C与D形成的酸根离子CD3-
①CD3-的空间构型为 (用文字描述)。
②写出一种与CD3-互为等电子体的分子的化学式 。
(4)CA3的沸点比BA4的沸点高的原因是 。
(5)E2+与C的常见氢化物形成配位数为4的配合物离子,1mol该离子中含σ键数目为 。
(6)E晶胞结构如图所示,该晶体中每个E原子周围距离最近的E原子数目为 。
五、实验题
21.(2018高三下·姜堰开学考)利用废铝箔(主要成分为Al、少量的Fe、Si等)既可制取有机合成催化剂AlBr3又可制取净水剂硫酸铝晶体[Al2(SO4)3 18H2O]。
I.实验室制取无色的无水AlBr3(熔点:97.5℃,沸点:263.3~265℃)可用如图所示装置
主要实验步骤如下:
步骤1:将铝箔剪碎,用CCl4浸泡片刻,干燥,然后投入到烧瓶6中。
步骤2:从导管口7导入氮气,同时打开导管口1和4放空,一段时间后关闭导管口7和1;导管口4接装有P2O5的干燥管。
步骤3:从滴液漏斗滴入一定量的液溴于烧瓶6中,并保证烧瓶6中铝过剩。
步骤4:加热烧瓶6,回流一定时间。
步骤5:将氮气的流动方向改为从导管口4到导管口l。将装有P2O5的干燥管与导管口1连接,将烧瓶6加热至270℃左右,使溴化铝蒸馏进入收集器2。
步骤6:蒸馏完毕时,在继续通入氮气的情况下,将收集器2从3处拆下,并立即封闭3处。
(1)步骤1中,铝箔用CCl4浸泡的目的是 。
(2)步骤2操作中,通氮气的目的是 。
(3)步骤3中,该实验要保证烧瓶中铝箔过剩,其目的是 。
(4)步骤4依据何种现象判断可以停止回流操作 。
(5)步骤5需打开导管口l和4,并从4通入N2的目的是 。
(6)II.某课外小组的同学拟用废铝箔制取硫酸铝晶体,已知铝的物种类别与溶液pH关系如图所示。
实验中可选用的试剂:①处理过的铝箔;②2.0 mol L-1硫酸;③2.0mol L-1NaOH溶液。
由铝箔制备硫酸铝晶体的实验步骤依次为:
①称取一定质量的铝箔于烧杯中,分次加入2.0 mol L-1NaOH溶液,加热至不再产生气泡为止。
②过滤。
③ 。
④过滤、洗涤。
⑤ 。
⑥蒸发浓缩。
⑦冷却结晶。
⑧过滤、洗涤、干燥。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】常用合成高分子材料的化学成分及其性能;高分子材料
【解析】【解答】A、绿色食品是无公害和无污染的食品,食品中都含有化学物质,错误;
B、光导纤维的主要成分是二氧化硅,属于无机非金属材料,错误;
C、酒精能使蛋白质变性,所以医药中常用酒精来消毒,正确;
D、二氧化碳是造成温室效应的主要气体,二氧化硫是造成酸雨的主要气体,错误,
答案选C。
【分析】根据物质成分及是否对环境有害进行解答。
2.【答案】D
【知识点】电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A、乙烯中含有碳碳双键,书写结构简式时不能省略,错误;B、硫离子核内有16个电子,核外有18个电子,错误;C、中子数是20的氯原子的质量数是17+20=37,错误;D、羟基的核外有7个电子,O与H原子之间形成一对共用电子对,正确,答案选D。
【分析】A、有机物结构式只有单健可以省略,碳碳双键三键和碳碳叁键不能省
B、硫离子是由硫原子得两个电子即18个电子,
C、质量数=质子数+中子数,该核素质量数位17+20=37,
D、羟基的O原子最外层6个电子与H原子的一个电子之间形成一对共用电子对,羟基最外层电子共7个。
3.【答案】B
【知识点】离子共存
【解析】【解答】A、使苯酚显紫色的溶液中铁离子,而铁离子与SCN-反应使溶液变红色,不能大量共存,错误;
B、使甲基橙变红色的溶液为酸性溶液,四种离子在酸性溶液中都不反应,可以大量共存,正确;
C、水电离的氢氧根离子的浓度小于10-7mol/L,则溶液中含有大量的氢离子或氢氧根离子,则碳酸根离子与氢离子反应生成水和二氧化碳,不能大量共存,错误;
D、亚铁离子与氢离子、硝酸根离子发生氧化还原反应,不能大量共存,错误,答案选B。
【分析】A、使苯酚显紫色的溶液中存在铁离子,而铁离子与SCN-发生络合反应,溶液变红色,不能大量共存;
B、使甲基橙变红色的溶液pH<3.1,为酸性溶液,四种离子在酸性溶液中都不反应,可以大量共存;
C、水电离的氢氧根离子的浓度小于10-7mol/L,说明水的电离被抑制,溶液中含有大量的氢离子或氢氧根离子,则碳酸根离子与氢离子反应生成水和二氧化碳,不能大量共存;
D、氢离子、硝酸根离子混合既是硝酸有强氧化性,亚铁离子有较强还原性故发生氧化还原反应,不能大量共存
4.【答案】D
【知识点】食物中淀粉、蛋白质、葡萄糖的检验
【解析】【解答】A.SO2有毒,具有漂白性,但SO2不能用来漂白馒头、银耳等食品,故A错误;
B.用于冶炼镁、钠等金属采用电解法,不用热还原法,故B错误;
C.食盐中添加碘酸钾,碘酸钾不能使淀粉变蓝,故C错误;
D.NaHCO3与盐酸反应,可用于治疗胃酸过,故D正确.
故选D.
【分析】A.SO2有毒,具有漂白性;
B.根据活泼金属采用电解法冶炼;
C.食盐中添加碘酸钾;
D.NaHCO3与盐酸反应.
5.【答案】D
【知识点】氨的实验室制法;蒸发和结晶、重结晶;气体的收集
【解析】【解答】解:A、氯化铵不稳定,加热易分解,不能将溶液蒸干,故A错误;
B、二氧化碳也与碳酸钠反应,所以加试剂不能与主体反应,故B错误;
C、氨气密度比空气小,应用向下排空法收集,故C错误;
D、氨气是一种无色、有刺激性气味,密度比空气小,极易溶于水的气体,但难溶于四氯化碳,起到缓冲作用,能防止倒吸,故D正确;
故选D.
【分析】A、氯化铵不稳定,加热易分解;
B、二氧化碳也与碳酸钠反应;
C、氨气密度比空气小,应用向下排空法收集;
D、氨气是一种无色、有刺激性气味,密度比空气小,极易溶于水的气体,但难溶于四氯化碳.
6.【答案】A
【知识点】物质的量的相关计算;物质的量与其浓度和气体摩尔体积的综合应用
【解析】【解答】A、CO2与N2O混合气体的摩尔质量是44g/mol,所以4.4g CO2与N2O混合气体的物质的量是0.1mol,CO2与N2O都是三原子分子,所以含有的原子总数是0.3NA,正确;
B、标准状况下,己烷是液体,所以2.24L己烷的物质的量不是0.1mol,则含有的分子数不是0.1NA,错误;
C、铜离子发生水解反应,使铜离子的数目小于NA,错误;
D、过氧化钠与水的反应中,过氧化钠既是氧化剂又是还原剂,则产生0.1mol氧气时,转移电子数是0.2NA,错误,答案选A。
【分析】
B、标准状况下,己烷是液体,所以2.24L己烷的物质的量无法计算,则含有的分子数不是0.1NA;
C、1mol铜离子发生水解反应,使铜离子的数目小于NA;
D、过氧化钠与水的反应中,过氧化钠既是氧化剂又是还原剂,0.2mol过氧化钠生成则产生0.1mol氧气时,转移电子数是0.2NA。技巧:粒子的物质的量为X时,其粒子个数为XNA
7.【答案】B
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A、向Na2SiO3溶液中通入过量CO2,则生成硅酸沉淀和碳酸氢根离子,错误;B、酸性条件下。高锰酸根离子与过氧化氢反应生成氧气和水、锰离子,符合离子方程式的书写,正确;C、等物质的量的MgCl2、Ba(OH)2 和 HCl溶液混合时,则氢氧根离子先与氢离子反应生成水,然后剩余的氢氧根离子再与镁离子反应生成氢氧化镁沉淀,错误;D、醋酸是弱酸,酸性离子方程式时,不能写成氢离子形式,错误,答案选B。
【分析】离子反应方程式书写要点是强酸强碱易容盐拆写为相应的离子,再根据原子和电荷守恒配平
8.【答案】C
【知识点】氯气的化学性质;二氧化硫的性质;硅和二氧化硅
【解析】【解答】解:A.FeCl2具有还原性,可与Cl2发生氧化还原反应生成氯化铁,可氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁,Cl2与氢氧化钠反应可生成氯化钠、次氯酸钠,故A不选;
B.二氧化硅可与NaOH、HF反应,NaOH、HF发生中和反应,故B不选;
C.氯化铝与KOH反应生成氢氧化铝,但与硫酸不反应,故C选;
D.二氧化硫可与NaOH、NaHCO3反应,NaOH、NaHCO3反应生成碳酸钠,故D不选.
故选C.
【分析】A.FeCl2具有还原性,可与Cl2发生氧化还原反应,可氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁,Cl2与氢氧化钠反应可生成氯化钠、次氯酸钠;
B.二氧化硅可与NaOH、HF反应,NaOH、HF发生中和反应;
C.氯化铝与硫酸不反应;
D.二氧化硫可与NaOH、NaHCO3反应,NaOH、NaHCO3反应生成碳酸钠.
9.【答案】C
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】戊是自然界中硬度最大的单质,则戊是金刚石,对应的元素是C元素;所以甲是第一主族元素Li,乙是Na,丙是K元素,丁是Ca元素,己是Si元素,庚是Ge元素,辛是Ga元素。A、甲与乙是同主族元素,所以从上到下,元素的金属性逐渐增强,则金属性乙>甲,错误;B、甲与戊是同周期元素,则原子半径随核电荷数的增加而减小,所以原子半径甲>戊,错误;C、丙是K元素,原子序数是19,庚是Ge元素,原子序数是32,所以丙与庚的元素原子核外电子数相差13,正确;D、戊的非金属性大于己,所以戊的气态氢化物的稳定性大于己的氢化物的稳定性,错误,答案选C。
【分析】根据金刚石是硬度最大的单质可知戊是碳元素,己是硅元素,庚是锗元素,辛是稼元素原子序数依次为6,14,32,31.甲与戊的原子序数相差3
可知甲乙丙丁分别为锂钠钾钙,原子序数依次为3,11,13,19,20.周期表中金属性下大于上,左大于右,故A错。原子半径左大于右,下大于上,左下大于右上,故B错。丙庚原子序数为19和32,故C正确。气态氢化物稳定性与非金属成正比,右上大于左下,故D错误
10.【答案】B
【知识点】盖斯定律及其应用
【解析】【解答】CuSO4 5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低,则①CuSO4 5H2O(s)=Cu2+(aq)+SO42-(aq)+5H2O(l),△H1>0;②CuSO4 (s)=Cu2+(aq)+SO42-(aq), △H2<0;根据盖斯定律,则①-②可得CuSO4 5H2O(s) CuSO4(s)+5H2O(l),所以△H3=△H1-△H2>△H1>0,则答案选B。
【分析】注意结合盖斯定律进行判断。
11.【答案】C,D
【知识点】反应热和焓变;金属的电化学腐蚀与防护;化学平衡常数;化学平衡移动原理
【解析】【解答】A、该反应是熵减的反应,所以该反应的焓应减小,即△H<0,错误;B、将钢闸门与直流电源的正极相连,则钢做阳极,发生氧化反应,所以钢闸门被腐蚀,错误;C、恒温下,体积可变的容器为恒压容器,向其中通入氩气,则容器的体积增大,各物质的浓度减小,相当于降低体系的压强,平衡逆向移动,所以二氧化氮的含量增大,正确;D、25 ℃时,将NH3 H2O稀溶液加水稀释,则一水合氨的电离平衡正向移动,但一水合氨、氢氧根离子、铵根离子的浓度均减小,氢离子的浓度增大,但c(H+)c(NH3 H2O)/c(NH4+)= Kw c(NH3 H2O) /c(OH-) c(NH4+)= Kw/Kb,水的离子积常数与一水合氨的电离常数的比值仍是常数,所以c(H+)c(NH3 H2O)/c(NH4+)不变,正确,答案选CD。
【分析】A、注意结合熵变和焓变进行判断;
B、注意是连接负极;
C、注意体积可变,则通入压强体积增大;
D、分子分母同时乘以氢氧根的浓度,可以转化为水的离子积和一水合氨的电离常数判断。
12.【答案】B
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A、根据该有机物的结构简式可判断其分子式是C11H12O4,正确;
B、该有机物中不存在对称结构,所以苯环上的H原子不是等效H原子,则苯环上的一氯代物有3种,错误;
C、苯环是平面结构,与苯环直接相连的原子与苯环共面,因为碳碳单键可以旋转,所以两个与苯环不直接相连的甲基的C原子有可能与苯环共面,正确;
D、与苯环直接相连的甲基可被高锰酸钾氧化,正确,
故答案为:B。
【分析】A、根据C、H、O个数判断;
B、即判断等效氢的数目;
C、注意碳碳单键、碳氧碳单键可以共平面;
D、注意苯环上的甲基溶液被氧化。
13.【答案】C
【知识点】物质的检验和鉴别
【解析】【解答】A、先加氯水再加KSCN溶液,溶液变红色,不能证明原溶液中存在亚铁离子,若原溶液中存在铁离子,溶液也会变红色,错误;
B、无色溶液中加入氯化钡溶液,产生的白色沉淀不一定是硫酸钡沉淀,可能是氯化银沉淀,则溶液中存在银离子,错误;
C、向硅酸钠溶液中通入二氧化碳气体,产生的不是胶状沉淀是硅酸沉淀,证明碳酸的酸性比硅酸强,所以C的非金属性比Si的非金属性强,正确;
D、焰色反应为黄色的物质的溶液不一定是钠盐溶液,可能是氢氧化钠,只要含有钠元素,则焰色反应均为黄色,错误,
答案选C。
【分析】A、注意滴加顺序;
B、注意先加稀盐酸;
C、注意强酸制弱酸;
D、注意无法鉴别钾元素,同时只能证明含有钠元素。
14.【答案】A,D
【知识点】离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A、碳酸钠溶液中,根据质子守恒,则c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+ 2c(H2CO3),所以有c(OH-)-c(H+)=c(HCO3-)+ 2c(H2CO3)成立,正确;
B、浓度相同的产生和醋酸钠的混合液的pH<7,溶液为酸性,说明醋酸的电离程度大于醋酸根离子的水解程度,则c(CH3COO-)>c (Na+) >c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-),错误;
C、浓度均为0.1 mol·L-1的NaClO、NaHCO3混合溶液中,Cl元素与C元素的浓度相等,所以c(HClO)+c(ClO-)=c(HCO3-)+ c(H2CO3)+ c(CO32-),错误;
D、向0.1 mol/L NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至中性,则c (OH-)=c(H+),根据电荷守恒,则2c(SO42-)+ c (OH-)=c(Na+)+c(NH4+)+c(H+),若溶液呈中性,则氢氧化钠的物质的量大于硫酸氢铵的物质的量,所以c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+)>c (OH-)=c(H+),正确,
故答案选:AD。
【分析】A、考查的是质子守恒的判断;
B、注意结合醋酸的电离和醋酸根的水解进行判断,pH<7即电离大于水解;
C、注意还有碳酸根离子的存在;
D、注意中性时,氢氧化钠过量。
15.【答案】C,D
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A、反应前2min的平均速率v(B)=0.30mol/2.0L/2min=0.075 mol/(L·min),错误;
B、原平衡时,c(B)=0.40mol/2.0L=0.2 mol·L-1,保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(B)=0.22 mol·L-1>0.20mol/L,说明升高温度,平衡正向移动,则该反应是吸热反应,ΔH >0,错误;
C、保持其他条件不变,起始向容器中充入2.0 mol A,臂原平衡时物质的浓度增大,相当于缩小容器的体积,增大压强,则平衡逆向移动,反应达到平衡时C的体积分数减小,正确;
D、根据表中数据可计算该温度时的平衡常数是0.4/3,保持其他条件不变,起始向容器中充入1.2 mol A、0.60 mol B和0.60 mol C,则Qc=0.32/0.6=0.15>0.4/3,则反应逆向进行,所以反应达到平衡前的速率:v(正)【分析】A、结合公式v=△c/△t;
B、升高温度B浓度增加,即朝正反应移动,正反应吸热;
C、注意既会改变浓度,也会改变压强;
D、结合化学平衡常数进行判断。
16.【答案】(1)MnCO3+H2SO4 =MnSO4+ CO2↑+H2O
(2)抑制Mn2+的水解
(3)MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O
(4)CoS和NiS
(5)阴;Mn2++2e-=Mn
(6)1×10-6 mol/L
【知识点】盐类水解的应用;物质的分离与提纯
【解析】【解答】(1)碳酸锰与硫酸反应生成硫酸锰、二氧化碳和水,所以化学方程式是MnCO3+H2SO4 =MnSO4+ CO2↑+H2O;(2)根据表中数据可知氢氧化锰是弱碱,所以硫酸锰水解生成氢氧化锰和硫酸,则硫酸过量的第三个作用是抑制锰离子水解;(3)步骤Ⅱ中,MnO2在酸性条件下可将Fe2+氧化为Fe3+,二氧化锰被还原为锰离子,离子方程式是MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O;(4)根据流程图可知,除杂1时,将铁离子除去,则除杂2的目的是除去镍离子和钴离子,根据沉淀的溶度积可知,加入硫化铵后,镍离子和钴离子已硫化物的沉淀除去,所以滤渣2的主要成分是CoS和NiS;(5)电解时,锰离子在阴极发生还原反应,所以Mn在阴极析出;电极反应式是Mn2++2e-=Mn;(6)因为KMnS=1.0×10-11,所以欲使溶液中c(Mn2+)≤1.0×10-5 mol·L-1,则应保持溶液中c(S2-)≥KMnS/ c(Mn2+)=1×10-6 mol/L。
【分析】(1)即碳酸根和氢离子的反应;
(2)要注意锰离子是弱离子会水解;
(3)可以结合反应物和生成物的化合价变化进行判断;
(4)根据剩余的离子和加进来的硫离子,可以知道产物有两种;
(5)注意阳离子在阴极放电;
(6)根据溶度积进行计算。
17.【答案】(1)羰基、酯基
(2)CH3COOC2H5(
(3)避免碳碳双键被H2加成或还原,或酯很难和H2发生还原反应
(4)
(5)
(6)
【知识点】有机物的合成
【解析】【解答】(1)根据B的结构简式可知B中的含氧官能团为羰基和酯基;(2)根据A与B的结构简式的异同,结合X的分子式可知,X是CH3COOC2H5;(3)C→D不直接用H2(镍作催化剂)还原的原因是因为C中含有碳碳双键,碳碳双键也能与氢气发生加成反应;(4)A的同分异构体中含有苯环和酚羟基,且存在4种H原子,A的分子式是C10H14O,则分子中存在对称结构,所以符合题意的A的同分异构体的结构简式是 (5)E分子中的醛基可与银氨溶液反应,醛基被氧化为羧基,同时生成氨气、银单质、水,化学方程式是 ;(6)比较B与C的结构简式,可知,B先在氢氧化钠的水溶液中发生水解反应,生成羧酸钠,然后将羰基用LiBH4还原为醇,然后酸化,将羧酸钠变为羧基,羧基与羟基在浓硫酸、加热条件下发生取代反应,生成酯基,最后再与CH3I发生增加C原子的反应得到C,流程图是
【分析】(1)注意题干问的是含氧官能团;
(2)根据A和B的反应过程,可以推出X的结构;
(3)结合已知信息 ① 可以知道反应原理,并且要注意氢气可以发生加成反应;
(4)根据信息可以知道该物质含有苯环,且有酚羟基,以及四种等效氢;
(5)醛基和银氨溶液的反应注意配平,按照“一水二银三氨羧酸铵”的方式配平;
(6)注意结合已知信息以及反应先后顺序。
18.【答案】(1)B
(2)冷却结晶;取样于试管中加入NaOH溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸检验气体,若试纸变蓝,即可证明
(3)4Ce(OH)3 + O2 + 2H2O = 4Ce(OH)4
(4)偏大
(5)解: 一份中n(Fe3+)= 2n(Fe2O3)=2×1.6g/160g/mol = 0.02 mol
n(SO42-)= n(Ba2+)= 0.05 mol
根据电荷守恒,n(NH4+)=0.04 mol
n(H2O)=(7g–0.02mol×56g/mol-0.05mol×96g/mol-0.04mol×18g/mol)÷18g/mol=0.02 mol
所以化学式为Fe2(SO4) 3·2(NH4) 2SO4·2H2O
【知识点】物质的分离与提纯
【解析】【解答】(1)废玻璃粉末中只有二氧化硅与氢氧化钠反应,所以滤渣A中含有Fe2O3、CeO2、FeO等物质,加稀硫酸与氧化铁和氧化亚铁反应生成相应的盐,所以加入的氧化剂可以氧化亚铁离子同时不引入新的杂质,所以最适合用作氧化剂B的是过氧化氢,被还原的产物是水,而次氯酸钠被还原为氯离子、高锰酸钾被还原为锰离子,都会产生新的杂质,所以答案选B;(2)加热蒸发后,需将溶液冷却结晶,然后过滤洗涤、干燥可得到硫酸铁铵;(3)反应②是Ce(OH)3与氧气反应生成Ce(OH)4,根据质量守恒定律可知该反应中有水参与,所以化学方程式是4Ce(OH)3 + O2 + 2H2O = 4Ce(OH)4;(4)FeSO4溶液在空气中露置一段时间后再进进行滴定,则硫酸亚铁溶液中的亚铁离子的浓度降低,所以滴定样品时,消耗硫酸亚铁溶液的体积偏大,使滴定结果偏大;(5)硫酸铁铵与足量的氢氧化钠溶液反应,过滤洗涤沉淀并烘干灼烧至恒重得到1.60g固体,则该固体是氧化铁固体,物质的量是1.60g/160g/mol=0.01mol,说明7.0g硫酸铁铵样品中含有Fe元素的物质的量是0.02mol;另一份中加入0.5mol/L Ba(NO3)2溶液100mL,恰好完全反应,则硫酸根离子与钡离子反应生成硫酸钡沉淀,所以7.0g固体中硫酸根离子的物质的量是0.5mol/L×0.1L=0.05mol,根据电荷守恒,n(NH4+)=0.04 mol,所以7.0g样品中水的物质的量是(7g – 0.02mol×56g/mol - 0.05 mol×96g/mol - 0.04 mol×18g/mol)÷18g/mol=0.02 mol,所以样品中铵根离子、铁离子、硫酸根离子、水的物质的量之比是0.04:0.02:0.05:0.02=4:2:5:2,则样品的化学式是Fe2(SO4) 3·2(NH4) 2SO4·2H2O。
【分析】(1)注意不能引入杂质;
(2)检验铵根离子即检验产生的氨气;
(3)要注意氧气作为氧化剂,可以参考氢氧化亚铁的氧化;
(4)注意亚铁离子的影响;
(5)注意结合公式进行计算,根据物质的量的相关计算以及化学计量数之比可以求出答案。
19.【答案】(1)TiCl4 + 4H2O=Ti(OH)4↓+ 4HCl↑或TiCl4 + 3H2O=H2TiO3↓+ 4HCl↑
(2)铁与氯气反应生成的氯化铁,对氯与苯的反应有催化作用;Cl2 + 2e- + 2Ag+ = 2AgCl;0.5
(3)c(CH3OCH3)c(H2O)/[c(H2)4c(CO)2];a;2.0
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】(1) TiCl4遇水强烈水解,生成氯化氢和氢氧化钛,化学方程式是TiCl4 + 4H2O=Ti(OH)4↓+ 4HCl↑;或TiCl4 + 3H2O=H2TiO3↓+ 4HCl↑;(2)①氯气与钢瓶中的铁反应生成的氯化铁对氯气与苯的反应有催化作用,所以钢瓶表面氯与苯的反应明显加快;②根据图可知,银离子向通入氯气的一极移动,说明通入氯气的一极是阴极,所以氯气得到电子生成氯离子与银离子反应生成氯化银沉淀,电极反应式是Cl2 + 2e- + 2Ag+ == 2AgCl;③根据KClO3 + 6HCl(浓) = KCl + 3Cl2↑ + 3H2O,当生成6.72LCl2(标准状况下)物质的量是0.3mol时,消耗氯酸钾的物质的量是0.1mol,氯酸钾中Cl元素的化合价从+5价降低到0价,得到5个电子,则0.1mol氯酸钾参加反应得到电子的物质的量是0.5mol,所以该过程中转移的电子的物质的量为0.5mol;(3)①根据平衡常数的定义,可知该反应的平衡常数可表示为K= c(CH3OCH3)c(H2O)/[c(H2)4c(CO)2];
②a、压强一定时,温度升高,CO的转化率降低,说明升高温度,平衡逆向移动,则该反应是放热反应,△H <0,正确;b、压强增大,平衡正向移动,则CO的转化率增大,所以P1>P2>P3,错误;c、若在P3和316℃时,起始时n(H2)/n(CO)=3,即增大氢气的浓度而CO的浓度不变,则平衡正向移动,所以达到平衡时CO的转化率增大,大于50%,错误,答案选a;③根据图可知,当CO的转化率最大、DME的选择性最大值时对应的横坐标大约在2.0附近,所以n(Mn)/n(Cu)约为2.0时最有利于二甲醚的合成。
【分析】(1)金属离子的水解一次到位;
(2) ① 注意氯化铁可以作为催化剂;
② 注意氯气可以得电子生成氯离子;
③ 注意结合化合价进行计算,盐酸中的氯离子并没有全部转化,也可以根据氯酸根进行计算;
(3) ① 结合化学平衡常数进行计算,即生成物的浓度幂之积比反应物的浓度幂之积;
② 注意温度和压强对平衡移动的影响;
③ 注意2.0是催化效果最好。
20.【答案】(1)[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9
(2)sp3
(3)平面正三角形;SO3或BF3
(4)NH3分子间有氢键
(5)16mol或16×6.02×1023
(6)12
【知识点】物质的结构与性质之间的关系;晶胞的计算
【解析】【解答】A是周期表所有原子中原子半径最小的,所以A是H元素;B有三个能级,且各个能级上电子数相等,则B是C元素,三个能级上均有2个电子; D基态原子的2p电子是2s电子的2倍,则D是O元素;D与C同周期,且C中未成对电子是该周期中最多的,则C是第二周期元素,未成对电子最多为2p3,所以C是N元素;E有4个电子层,且与A最外层电子数相同,都是1个电子,其他各层均排满,则E的核外电子排布是2、8、18、1,所以E是29号元素Cu。(1)铜离子的基态电子排布式为[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9;(2)H与N形成的18电子的分子是N2H4,N原子的最外层价电子对数是4,有一对孤对电子,所以N原子的杂化方式为sp3;(3)①碳酸根离子中的C原子的最外层价电子对数是3+1/2(4+2-6)=3,所以碳酸根离子的空间构型是平面正三角形;②碳酸根离子是由四个原子构成的价电子数是24的离子,所以与其互为等电子体的分子为SO3或BF3;(4)NH3比CH4沸点高的原因是因为氨气分子间存在氢键,使分子间作用力增大,所以沸点升高;(5)铜离子与氨气可形成的配合离子是[Cu(NH3)4]2+,其中N与H之间形成3×4=12个σ键,每个氨气分子与铜离子之间形成1个配位键是σ键,所以共形成12+4=16个σ键,则1mol该离子中含有16molσ键;(6)Cu是面心立方结构,Cu原子的周围距离最近的Cu原子数目是12,同层有4个,上下各4个,所以共12个。
【分析】(1)注意铜的特殊性,满足半充满;
(2)注意共价键数目和未成对电子数,可以知道为sp3杂化;
(3) ① 碳酸根为平面正三角形;
② 为四原子且24个电子;
(4)注意N、O、F可以形成氢键;
(5)注意 σ键 为单键的计算;
(6)注意没画出来的部分也要算进去。
21.【答案】(1)除去铝箔表面的油脂等有机物
(2)排出装置中含水蒸气的空气
(3)保证液溴完全反应,防止溴过量混入AlBr3中
(4)5的管中回流液呈无色,或烧瓶6中物质呈无色
(5)将AlBr3蒸气导入装置2中并冷凝
(6)滤液用2.0mol/L硫酸在不断搅拌下调到pH4~10左右;沉淀中不断加入2.0mol/L硫酸,至恰好溶解
【知识点】物质的分离与提纯
【解析】【解答】(1)步骤l中,铝箔用CCl4浸泡的目的是除去铝箔表面的油污,油污油污易溶于有机溶剂;(2)步骤2操作中,通氮气的目的是排除含水蒸气的空气,因为该实验的目的是制备无水AlBr3;(3)步骤3中,该实验要保证烧瓶中铝箔过剩,因为溴易挥发,若溴过量,则易混入AlBr3中,造成AlBr3不纯,所以使Al过量,溴消耗完;(4)当溴消耗完时,反应停止,此时可以停止回流操作,则5的管中回流液呈无色,或烧瓶6中物质呈无色;(5)因为步骤5的目的是将产品进入收集器2,所以步骤5需打开导管口l和4,并从4通入N2的目的是便于AlBr3蒸汽进入装置2中并冷凝;(6)③根据图7可知,氢氧化铝沉淀的最佳pH在4-10之间,所以向Al与氢氧化钠溶液反应得到的偏铝酸钠的滤液中加.0 mol L-1硫酸不断搅拌下调到pH4~10左右,使之产生氢氧化铝沉淀;⑤将得到的氢氧化铝沉淀过滤、洗涤后,再向沉淀中不断加入2.0mol/L硫酸,至恰好溶解,此时恰好得到硫酸铝溶液,再蒸发浓缩、冷却结晶得到硫酸铝晶体。
【分析】(1)注意铝箔表面含有有机杂质;
(2)氮气可以排除空气;
(3)铝箔过剩,可以保证反应完全;
(4)当溴反应完时,溶液呈无色;
(5)因为步骤5的目的是将产品进入收集器2;
(6)要注意考查的是实验的操作,需要调节pH值。
1 / 1江苏省泰州市姜堰区2014-2015学年高三下学期化学开学考试试卷
一、单选题
1.(2018高三下·姜堰开学考)化学与生产、生活、环境保护等密切相关。下列叙述正确的是( )
A.绿色食品是生产时不使用化肥农药,不含任何化学物质的食品
B.新型材料聚酯纤维、光导纤维都属于有机高分子材料
C.医药中常用酒精来消毒,是因为酒精能够使病毒的蛋白质发生变性
D.CO2的水溶液呈酸性,CO2的大量排放会导致酸雨的形成
【答案】C
【知识点】常用合成高分子材料的化学成分及其性能;高分子材料
【解析】【解答】A、绿色食品是无公害和无污染的食品,食品中都含有化学物质,错误;
B、光导纤维的主要成分是二氧化硅,属于无机非金属材料,错误;
C、酒精能使蛋白质变性,所以医药中常用酒精来消毒,正确;
D、二氧化碳是造成温室效应的主要气体,二氧化硫是造成酸雨的主要气体,错误,
答案选C。
【分析】根据物质成分及是否对环境有害进行解答。
2.(2018高三下·姜堰开学考)下列化学用语表示正确的是( )
A.乙烯的结构简式:CH2CH2 B.S2-的结构示意图:
C.中子数为20的氯原子: D.羟基的电子式:
【答案】D
【知识点】电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A、乙烯中含有碳碳双键,书写结构简式时不能省略,错误;B、硫离子核内有16个电子,核外有18个电子,错误;C、中子数是20的氯原子的质量数是17+20=37,错误;D、羟基的核外有7个电子,O与H原子之间形成一对共用电子对,正确,答案选D。
【分析】A、有机物结构式只有单健可以省略,碳碳双键三键和碳碳叁键不能省
B、硫离子是由硫原子得两个电子即18个电子,
C、质量数=质子数+中子数,该核素质量数位17+20=37,
D、羟基的O原子最外层6个电子与H原子的一个电子之间形成一对共用电子对,羟基最外层电子共7个。
3.(2018高三下·姜堰开学考)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.使苯酚显紫色的溶液:NH4+、K+、SCN-、SO42-
B.使甲基橙变红色的溶液:Mg2+、K+、SO42- 、NO3-
C.由水电离的c(OH-)=10-13mol·L-1的溶液中:Na+、Cl-、CO32-、NO3-
D.c(Fe2+)=1.0 mol·L-1溶液:H+、K+、Cl-、NO3-
【答案】B
【知识点】离子共存
【解析】【解答】A、使苯酚显紫色的溶液中铁离子,而铁离子与SCN-反应使溶液变红色,不能大量共存,错误;
B、使甲基橙变红色的溶液为酸性溶液,四种离子在酸性溶液中都不反应,可以大量共存,正确;
C、水电离的氢氧根离子的浓度小于10-7mol/L,则溶液中含有大量的氢离子或氢氧根离子,则碳酸根离子与氢离子反应生成水和二氧化碳,不能大量共存,错误;
D、亚铁离子与氢离子、硝酸根离子发生氧化还原反应,不能大量共存,错误,答案选B。
【分析】A、使苯酚显紫色的溶液中存在铁离子,而铁离子与SCN-发生络合反应,溶液变红色,不能大量共存;
B、使甲基橙变红色的溶液pH<3.1,为酸性溶液,四种离子在酸性溶液中都不反应,可以大量共存;
C、水电离的氢氧根离子的浓度小于10-7mol/L,说明水的电离被抑制,溶液中含有大量的氢离子或氢氧根离子,则碳酸根离子与氢离子反应生成水和二氧化碳,不能大量共存;
D、氢离子、硝酸根离子混合既是硝酸有强氧化性,亚铁离子有较强还原性故发生氧化还原反应,不能大量共存
4.(2018高三下·姜堰开学考)下列物质性质与应用对应关系均正确的是( )
A.SO2具有漂白性,可用SO2加工银耳,使之更白
B.炭具有强还原性,常用于冶炼镁、钠等金属
C.淀粉遇碘变蓝色,常用于检验食盐是否为加碘盐
D.NaHCO3可以与胃酸反应,可用NaHCO3治疗胃酸过多
【答案】D
【知识点】食物中淀粉、蛋白质、葡萄糖的检验
【解析】【解答】A.SO2有毒,具有漂白性,但SO2不能用来漂白馒头、银耳等食品,故A错误;
B.用于冶炼镁、钠等金属采用电解法,不用热还原法,故B错误;
C.食盐中添加碘酸钾,碘酸钾不能使淀粉变蓝,故C错误;
D.NaHCO3与盐酸反应,可用于治疗胃酸过,故D正确.
故选D.
【分析】A.SO2有毒,具有漂白性;
B.根据活泼金属采用电解法冶炼;
C.食盐中添加碘酸钾;
D.NaHCO3与盐酸反应.
5.(2018高三下·姜堰开学考)下列有关实验原理或实验操作正确的( )
A.用图1所示装置蒸干NH4Cl饱和溶液制备NH4Cl晶体
B.用图2所示装置除去CO2中含有的少量HCl
C.用图3所示装置制取并收集干燥纯净的NH3
D.用图4所示装置吸收氨气并防止倒吸
【答案】D
【知识点】氨的实验室制法;蒸发和结晶、重结晶;气体的收集
【解析】【解答】解:A、氯化铵不稳定,加热易分解,不能将溶液蒸干,故A错误;
B、二氧化碳也与碳酸钠反应,所以加试剂不能与主体反应,故B错误;
C、氨气密度比空气小,应用向下排空法收集,故C错误;
D、氨气是一种无色、有刺激性气味,密度比空气小,极易溶于水的气体,但难溶于四氯化碳,起到缓冲作用,能防止倒吸,故D正确;
故选D.
【分析】A、氯化铵不稳定,加热易分解;
B、二氧化碳也与碳酸钠反应;
C、氨气密度比空气小,应用向下排空法收集;
D、氨气是一种无色、有刺激性气味,密度比空气小,极易溶于水的气体,但难溶于四氯化碳.
6.(2018高三下·姜堰开学考)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.常温常压下,4.4 g CO2与N2O混合气体中含有的原子总数为0.3NA
B.标准状况下,2.24L己烷含有分子的数目为0.1NA
C.1 L 1 mol·L-1的CuCl2 溶液中含有Cu2+的数目为NA
D.在过氧化钠与水的反应中,每生成0.1mol氧气,转移电子的数目为0.4NA
【答案】A
【知识点】物质的量的相关计算;物质的量与其浓度和气体摩尔体积的综合应用
【解析】【解答】A、CO2与N2O混合气体的摩尔质量是44g/mol,所以4.4g CO2与N2O混合气体的物质的量是0.1mol,CO2与N2O都是三原子分子,所以含有的原子总数是0.3NA,正确;
B、标准状况下,己烷是液体,所以2.24L己烷的物质的量不是0.1mol,则含有的分子数不是0.1NA,错误;
C、铜离子发生水解反应,使铜离子的数目小于NA,错误;
D、过氧化钠与水的反应中,过氧化钠既是氧化剂又是还原剂,则产生0.1mol氧气时,转移电子数是0.2NA,错误,答案选A。
【分析】
B、标准状况下,己烷是液体,所以2.24L己烷的物质的量无法计算,则含有的分子数不是0.1NA;
C、1mol铜离子发生水解反应,使铜离子的数目小于NA;
D、过氧化钠与水的反应中,过氧化钠既是氧化剂又是还原剂,0.2mol过氧化钠生成则产生0.1mol氧气时,转移电子数是0.2NA。技巧:粒子的物质的量为X时,其粒子个数为XNA
7.(2018高三下·姜堰开学考)下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A.向Na2SiO3溶液中通入过量CO2: SiO32-+CO2+H2O = H2SiO3↓+CO32-
B.酸性介质中KMnO4氧化H2O2:2MnO4- +5H2O2+6H+= 2Mn2++5O2↑+8H2O
C.等物质的量的MgCl2、Ba(OH)2 和 HCl 溶液混合:Mg2++2OH-= Mg(OH)2↓
D.用CH3COOH溶解CaCO3:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑
【答案】B
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A、向Na2SiO3溶液中通入过量CO2,则生成硅酸沉淀和碳酸氢根离子,错误;B、酸性条件下。高锰酸根离子与过氧化氢反应生成氧气和水、锰离子,符合离子方程式的书写,正确;C、等物质的量的MgCl2、Ba(OH)2 和 HCl溶液混合时,则氢氧根离子先与氢离子反应生成水,然后剩余的氢氧根离子再与镁离子反应生成氢氧化镁沉淀,错误;D、醋酸是弱酸,酸性离子方程式时,不能写成氢离子形式,错误,答案选B。
【分析】离子反应方程式书写要点是强酸强碱易容盐拆写为相应的离子,再根据原子和电荷守恒配平
8.下列各组物质中,不满足组内任意两种物质在一定条件下均能发生反应的是( )
物质 组别 甲 乙 丙
A FeCl2 Cl2 NaOH
B SiO2 NaOH HF
C AlCl3 KOH H2SO4
D SO2 NaOH NaHCO3
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】氯气的化学性质;二氧化硫的性质;硅和二氧化硅
【解析】【解答】解:A.FeCl2具有还原性,可与Cl2发生氧化还原反应生成氯化铁,可氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁,Cl2与氢氧化钠反应可生成氯化钠、次氯酸钠,故A不选;
B.二氧化硅可与NaOH、HF反应,NaOH、HF发生中和反应,故B不选;
C.氯化铝与KOH反应生成氢氧化铝,但与硫酸不反应,故C选;
D.二氧化硫可与NaOH、NaHCO3反应,NaOH、NaHCO3反应生成碳酸钠,故D不选.
故选C.
【分析】A.FeCl2具有还原性,可与Cl2发生氧化还原反应,可氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁,Cl2与氢氧化钠反应可生成氯化钠、次氯酸钠;
B.二氧化硅可与NaOH、HF反应,NaOH、HF发生中和反应;
C.氯化铝与硫酸不反应;
D.二氧化硫可与NaOH、NaHCO3反应,NaOH、NaHCO3反应生成碳酸钠.
9.(2018高三下·姜堰开学考)甲~辛等元素在周期表中的相对位置如下表。甲与戊的原子序数相差3,戊的一种单质是自然界硬度最大的物质,丁与辛属同周期元素,下列判断正确的是( )
A.金属性:甲>乙>丁
B.原子半径:辛>戊>甲
C.丙与庚的元素原子核外电子数相差13
D.形成的最简单氢化物的稳定性:己>戊
【答案】C
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】戊是自然界中硬度最大的单质,则戊是金刚石,对应的元素是C元素;所以甲是第一主族元素Li,乙是Na,丙是K元素,丁是Ca元素,己是Si元素,庚是Ge元素,辛是Ga元素。A、甲与乙是同主族元素,所以从上到下,元素的金属性逐渐增强,则金属性乙>甲,错误;B、甲与戊是同周期元素,则原子半径随核电荷数的增加而减小,所以原子半径甲>戊,错误;C、丙是K元素,原子序数是19,庚是Ge元素,原子序数是32,所以丙与庚的元素原子核外电子数相差13,正确;D、戊的非金属性大于己,所以戊的气态氢化物的稳定性大于己的氢化物的稳定性,错误,答案选C。
【分析】根据金刚石是硬度最大的单质可知戊是碳元素,己是硅元素,庚是锗元素,辛是稼元素原子序数依次为6,14,32,31.甲与戊的原子序数相差3
可知甲乙丙丁分别为锂钠钾钙,原子序数依次为3,11,13,19,20.周期表中金属性下大于上,左大于右,故A错。原子半径左大于右,下大于上,左下大于右上,故B错。丙庚原子序数为19和32,故C正确。气态氢化物稳定性与非金属成正比,右上大于左下,故D错误
10.(2018高三下·姜堰开学考)室温下,将1mol的CuSO4 5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低,热效应为△H1,将1mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高,热效应为△H2,CuSO4 5H2O受热分解的化学方程式为:CuSO4 5H2O(s) CuSO4(s)+5H2O(l),热效应为△H3。则下列判断正确的是( )
A.△H2>△H3 B.△H1<△H3
C.△H1+△H3=△H2 D.△H1+△H2>△H3
【答案】B
【知识点】盖斯定律及其应用
【解析】【解答】CuSO4 5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低,则①CuSO4 5H2O(s)=Cu2+(aq)+SO42-(aq)+5H2O(l),△H1>0;②CuSO4 (s)=Cu2+(aq)+SO42-(aq), △H2<0;根据盖斯定律,则①-②可得CuSO4 5H2O(s) CuSO4(s)+5H2O(l),所以△H3=△H1-△H2>△H1>0,则答案选B。
【分析】注意结合盖斯定律进行判断。
11.(2018高三下·姜堰开学考)下列有关说法正确的是( )
A.2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行,则该反应的△H>0
B.将钢闸门与直流电源的正极相连,可防止钢闸门腐蚀
C.恒温下,体积可变的密闭容器中发生反应2NO2 N2O4,向平衡体系中充入氩气,达到新平衡时,NO2的百分含量增大
D.25℃时,将NH3 H2O稀溶液加水稀释, 的值不变
【答案】C,D
【知识点】反应热和焓变;金属的电化学腐蚀与防护;化学平衡常数;化学平衡移动原理
【解析】【解答】A、该反应是熵减的反应,所以该反应的焓应减小,即△H<0,错误;B、将钢闸门与直流电源的正极相连,则钢做阳极,发生氧化反应,所以钢闸门被腐蚀,错误;C、恒温下,体积可变的容器为恒压容器,向其中通入氩气,则容器的体积增大,各物质的浓度减小,相当于降低体系的压强,平衡逆向移动,所以二氧化氮的含量增大,正确;D、25 ℃时,将NH3 H2O稀溶液加水稀释,则一水合氨的电离平衡正向移动,但一水合氨、氢氧根离子、铵根离子的浓度均减小,氢离子的浓度增大,但c(H+)c(NH3 H2O)/c(NH4+)= Kw c(NH3 H2O) /c(OH-) c(NH4+)= Kw/Kb,水的离子积常数与一水合氨的电离常数的比值仍是常数,所以c(H+)c(NH3 H2O)/c(NH4+)不变,正确,答案选CD。
【分析】A、注意结合熵变和焓变进行判断;
B、注意是连接负极;
C、注意体积可变,则通入压强体积增大;
D、分子分母同时乘以氢氧根的浓度,可以转化为水的离子积和一水合氨的电离常数判断。
12.(2018高三下·姜堰开学考)某有机物的结构简式如图所示,下列有关该物质的叙述错误的是( )
A.分子式为C11H12O4
B.苯环上的一氯代物有2种
C.分子中所有的碳原子可能共平面
D.能使酸性KMnO4溶液褪色
【答案】B
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A、根据该有机物的结构简式可判断其分子式是C11H12O4,正确;
B、该有机物中不存在对称结构,所以苯环上的H原子不是等效H原子,则苯环上的一氯代物有3种,错误;
C、苯环是平面结构,与苯环直接相连的原子与苯环共面,因为碳碳单键可以旋转,所以两个与苯环不直接相连的甲基的C原子有可能与苯环共面,正确;
D、与苯环直接相连的甲基可被高锰酸钾氧化,正确,
故答案为:B。
【分析】A、根据C、H、O个数判断;
B、即判断等效氢的数目;
C、注意碳碳单键、碳氧碳单键可以共平面;
D、注意苯环上的甲基溶液被氧化。
13.(2018高三下·姜堰开学考)下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是( )
选项 实验操作 实验现象 结 论
A 向某溶液中先加氯水再加KSCN溶液 溶液呈血红色 原溶液中定含Fe2+
B 向无色溶液中加盐酸酸化的BaCl2溶液 有白色沉淀 原溶液中定含SO42-
C 向Na2SiO3溶液中通入适量CO2气体 出现白色胶状沉淀 碳的非金属性大于硅
D 用铂丝蘸取某物质的溶液进行焰色反应 火焰呈黄色 该物质定是钠盐
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】物质的检验和鉴别
【解析】【解答】A、先加氯水再加KSCN溶液,溶液变红色,不能证明原溶液中存在亚铁离子,若原溶液中存在铁离子,溶液也会变红色,错误;
B、无色溶液中加入氯化钡溶液,产生的白色沉淀不一定是硫酸钡沉淀,可能是氯化银沉淀,则溶液中存在银离子,错误;
C、向硅酸钠溶液中通入二氧化碳气体,产生的不是胶状沉淀是硅酸沉淀,证明碳酸的酸性比硅酸强,所以C的非金属性比Si的非金属性强,正确;
D、焰色反应为黄色的物质的溶液不一定是钠盐溶液,可能是氢氧化钠,只要含有钠元素,则焰色反应均为黄色,错误,
答案选C。
【分析】A、注意滴加顺序;
B、注意先加稀盐酸;
C、注意强酸制弱酸;
D、注意无法鉴别钾元素,同时只能证明含有钠元素。
14.(2018高三下·姜堰开学考)25 ℃时,下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A.Na2CO3溶液:c(OH-)-c(H+)=c(HCO3-)+ 2c(H2CO3)
B.浓度均为0.1 mol·L-1的CH3COOH和CH3COONa混合液(pH<7):c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c (Na+)>c(H+)>c(OH-)
C.浓度均为0.1 mol·L-1的NaClO、NaHCO3混合溶液中:c(HClO)+c(ClO-)=c(HCO3-)+ c(H2CO3)
D.向0.1 mol/L NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至中性:c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+)>c (OH-)=c(H+)
【答案】A,D
【知识点】离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A、碳酸钠溶液中,根据质子守恒,则c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+ 2c(H2CO3),所以有c(OH-)-c(H+)=c(HCO3-)+ 2c(H2CO3)成立,正确;
B、浓度相同的产生和醋酸钠的混合液的pH<7,溶液为酸性,说明醋酸的电离程度大于醋酸根离子的水解程度,则c(CH3COO-)>c (Na+) >c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-),错误;
C、浓度均为0.1 mol·L-1的NaClO、NaHCO3混合溶液中,Cl元素与C元素的浓度相等,所以c(HClO)+c(ClO-)=c(HCO3-)+ c(H2CO3)+ c(CO32-),错误;
D、向0.1 mol/L NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至中性,则c (OH-)=c(H+),根据电荷守恒,则2c(SO42-)+ c (OH-)=c(Na+)+c(NH4+)+c(H+),若溶液呈中性,则氢氧化钠的物质的量大于硫酸氢铵的物质的量,所以c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+)>c (OH-)=c(H+),正确,
故答案选:AD。
【分析】A、考查的是质子守恒的判断;
B、注意结合醋酸的电离和醋酸根的水解进行判断,pH<7即电离大于水解;
C、注意还有碳酸根离子的存在;
D、注意中性时,氢氧化钠过量。
15.(2018高三下·姜堰开学考)一定条件下进行反应:A(g) B(g)+C (g),向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol A(g),经过一段时间后达到平衡。反应过程中测得的有关数据见下表:
t/s 0 2 4 6 8
n(B)/mol 0 0.30 0.39 0.40 0.40
下列说法正确的是( )
A.反应前2min的平均速率v(B)=0.15 mol/(L·min)
B.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(B)=0.22 mol·L-1,则反应的ΔH < 0
C.保持其他条件不变,起始向容器中充入2.0 mol A,反应达到平衡时C的体积分数减小
D.保持其他条件不变,起始向容器中充入1.2 molA、 0.60 mol B和0.60 mol C,反应达到平衡前的速率:v(正)【答案】C,D
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A、反应前2min的平均速率v(B)=0.30mol/2.0L/2min=0.075 mol/(L·min),错误;
B、原平衡时,c(B)=0.40mol/2.0L=0.2 mol·L-1,保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(B)=0.22 mol·L-1>0.20mol/L,说明升高温度,平衡正向移动,则该反应是吸热反应,ΔH >0,错误;
C、保持其他条件不变,起始向容器中充入2.0 mol A,臂原平衡时物质的浓度增大,相当于缩小容器的体积,增大压强,则平衡逆向移动,反应达到平衡时C的体积分数减小,正确;
D、根据表中数据可计算该温度时的平衡常数是0.4/3,保持其他条件不变,起始向容器中充入1.2 mol A、0.60 mol B和0.60 mol C,则Qc=0.32/0.6=0.15>0.4/3,则反应逆向进行,所以反应达到平衡前的速率:v(正)【分析】A、结合公式v=△c/△t;
B、升高温度B浓度增加,即朝正反应移动,正反应吸热;
C、注意既会改变浓度,也会改变压强;
D、结合化学平衡常数进行判断。
二、综合题
16.(2018高三下·姜堰开学考)锰的用途非常广泛,在钢铁工业中,锰的用量仅次于铁,90%的锰消耗于钢铁工业,10%的锰消耗于有色冶金、化工、电子、电池、农业等部门。以碳酸锰矿(主要成分为MnCO3,还含有铁、镍、钴等碳酸盐杂质)为原料生产金属锰的工艺流程如下:
已知25℃,部分物质的溶度积常数如下:
物质 Mn(OH)2 Co(OH)2 Ni(OH)2 MnS CoS NiS
Ksp 2.1×10-13 3.0×10-16 5.0×10-16 1.0×10-11 5.0×10-22 1.0×10-22
(1)步骤Ⅰ中,MnCO3与硫酸反应的化学方程式是 。
(2)步骤Ⅰ中需要加入稍过量的硫酸,其目的有3点:①使矿物中的物质充分反应;②提供第Ⅱ步氧化时所需要的酸性环境;③ 。
(3)步骤Ⅱ中,MnO2在酸性条件下可将Fe2+氧化为Fe3+,该反应的离子方程式是 ,加氨水调节溶液的pH为5.0~6.0,以除去Fe3+。
(4)步骤Ⅲ中,滤渣2的主要成分是 。
(5)步骤Ⅳ中,在 (填“阴”或“阳”)极析出Mn,电极反应方程式为 。
(6)电解后的废水中还含有Mn2+,常用石灰乳进行一级沉降得到Mn(OH)2沉淀,过滤后再向滤液中加入适量Na2S,进行二级沉降。欲使溶液中c(Mn2+)≤1.0×10-5 mol·L-1,则应保持溶液中c(S2-)≥ mol·L-1。
【答案】(1)MnCO3+H2SO4 =MnSO4+ CO2↑+H2O
(2)抑制Mn2+的水解
(3)MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O
(4)CoS和NiS
(5)阴;Mn2++2e-=Mn
(6)1×10-6 mol/L
【知识点】盐类水解的应用;物质的分离与提纯
【解析】【解答】(1)碳酸锰与硫酸反应生成硫酸锰、二氧化碳和水,所以化学方程式是MnCO3+H2SO4 =MnSO4+ CO2↑+H2O;(2)根据表中数据可知氢氧化锰是弱碱,所以硫酸锰水解生成氢氧化锰和硫酸,则硫酸过量的第三个作用是抑制锰离子水解;(3)步骤Ⅱ中,MnO2在酸性条件下可将Fe2+氧化为Fe3+,二氧化锰被还原为锰离子,离子方程式是MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O;(4)根据流程图可知,除杂1时,将铁离子除去,则除杂2的目的是除去镍离子和钴离子,根据沉淀的溶度积可知,加入硫化铵后,镍离子和钴离子已硫化物的沉淀除去,所以滤渣2的主要成分是CoS和NiS;(5)电解时,锰离子在阴极发生还原反应,所以Mn在阴极析出;电极反应式是Mn2++2e-=Mn;(6)因为KMnS=1.0×10-11,所以欲使溶液中c(Mn2+)≤1.0×10-5 mol·L-1,则应保持溶液中c(S2-)≥KMnS/ c(Mn2+)=1×10-6 mol/L。
【分析】(1)即碳酸根和氢离子的反应;
(2)要注意锰离子是弱离子会水解;
(3)可以结合反应物和生成物的化合价变化进行判断;
(4)根据剩余的离子和加进来的硫离子,可以知道产物有两种;
(5)注意阳离子在阴极放电;
(6)根据溶度积进行计算。
三、推断题
17.(2018高三下·姜堰开学考)下图是一种天然药物桥环分子合成的部分路线图(反应条件已经略去):
已知:
①LiBH4可将醛、酮、酯类还原成醇,但不能还原羧酸、羧酸盐、碳碳双键;LiBH4遇酸易分解。
请回答下列问题:
(1)有机物B中含氧官能团的名称 。
(2)反应A→B中需要加入试剂X,其分子式为C4H8O2,X的结构简式为 。
(3)C用LiBH4还原得到D。C→D不直接用H2(镍作催化剂)还原的原因是 。
(4)写出一种满足下列条件的A的同分异构体的结构简式为 。
①属于芳香族化合物;②能使FeCl3溶液显色;③分子中有4种不同化学环境的氢。
(5)写出E和银氨溶液反应的化学方程式 。
(6)根据已有知识并结合相关信息,设计B→C的合成路线图(CH3I和无机试剂任选)。
合成路线流程图例如下:
【答案】(1)羰基、酯基
(2)CH3COOC2H5(
(3)避免碳碳双键被H2加成或还原,或酯很难和H2发生还原反应
(4)
(5)
(6)
【知识点】有机物的合成
【解析】【解答】(1)根据B的结构简式可知B中的含氧官能团为羰基和酯基;(2)根据A与B的结构简式的异同,结合X的分子式可知,X是CH3COOC2H5;(3)C→D不直接用H2(镍作催化剂)还原的原因是因为C中含有碳碳双键,碳碳双键也能与氢气发生加成反应;(4)A的同分异构体中含有苯环和酚羟基,且存在4种H原子,A的分子式是C10H14O,则分子中存在对称结构,所以符合题意的A的同分异构体的结构简式是 (5)E分子中的醛基可与银氨溶液反应,醛基被氧化为羧基,同时生成氨气、银单质、水,化学方程式是 ;(6)比较B与C的结构简式,可知,B先在氢氧化钠的水溶液中发生水解反应,生成羧酸钠,然后将羰基用LiBH4还原为醇,然后酸化,将羧酸钠变为羧基,羧基与羟基在浓硫酸、加热条件下发生取代反应,生成酯基,最后再与CH3I发生增加C原子的反应得到C,流程图是
【分析】(1)注意题干问的是含氧官能团;
(2)根据A和B的反应过程,可以推出X的结构;
(3)结合已知信息 ① 可以知道反应原理,并且要注意氢气可以发生加成反应;
(4)根据信息可以知道该物质含有苯环,且有酚羟基,以及四种等效氢;
(5)醛基和银氨溶液的反应注意配平,按照“一水二银三氨羧酸铵”的方式配平;
(6)注意结合已知信息以及反应先后顺序。
四、填空题
18.(2018高三下·姜堰开学考)平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等物质)。某课题以此粉末为原料,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:
已知:
①酸性条件下,铈在水溶液中有 、 两种主要存在形式, 易水解, 有较强氧化性。
②CeO2不溶于稀硫酸
③硫酸铁铵[aFe2(SO4) 3 b(NH4) 2SO4 cH2O]广泛用于水的净化处理。
(1)在氧化环节,下列物质中最适合用作氧化剂B的是 (填序号)。
a.NaClO b.H2O2 c.KMnO4
(2)操作Ⅰ的名称是 ,检验硫酸铁铵溶液中含有NH4+的方法是 。
(3)写出反应②的化学方程式 。
(4)用滴定法测定制得的Ce(OH)4产品纯度。
所用FeSO4溶液在空气中露置一段时间后再进进行滴定,则测得该Ce(OH)4产品的质量分数 。(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
(5)称取14.00g硫酸铁铵样品,将其溶于水配制成100mL溶液,分成两等份,向其中一份加入足量NaOH溶液,过滤洗涤沉淀并烘干灼烧至恒重得到1.60g固体;向另一份溶液中加入0.5mol/L Ba(NO3)2溶液100mL,恰好完全反应。通过计算,该硫酸铁铵的化学式为.(写出必要的计算步骤,否则不得分)。
【答案】(1)B
(2)冷却结晶;取样于试管中加入NaOH溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸检验气体,若试纸变蓝,即可证明
(3)4Ce(OH)3 + O2 + 2H2O = 4Ce(OH)4
(4)偏大
(5)解: 一份中n(Fe3+)= 2n(Fe2O3)=2×1.6g/160g/mol = 0.02 mol
n(SO42-)= n(Ba2+)= 0.05 mol
根据电荷守恒,n(NH4+)=0.04 mol
n(H2O)=(7g–0.02mol×56g/mol-0.05mol×96g/mol-0.04mol×18g/mol)÷18g/mol=0.02 mol
所以化学式为Fe2(SO4) 3·2(NH4) 2SO4·2H2O
【知识点】物质的分离与提纯
【解析】【解答】(1)废玻璃粉末中只有二氧化硅与氢氧化钠反应,所以滤渣A中含有Fe2O3、CeO2、FeO等物质,加稀硫酸与氧化铁和氧化亚铁反应生成相应的盐,所以加入的氧化剂可以氧化亚铁离子同时不引入新的杂质,所以最适合用作氧化剂B的是过氧化氢,被还原的产物是水,而次氯酸钠被还原为氯离子、高锰酸钾被还原为锰离子,都会产生新的杂质,所以答案选B;(2)加热蒸发后,需将溶液冷却结晶,然后过滤洗涤、干燥可得到硫酸铁铵;(3)反应②是Ce(OH)3与氧气反应生成Ce(OH)4,根据质量守恒定律可知该反应中有水参与,所以化学方程式是4Ce(OH)3 + O2 + 2H2O = 4Ce(OH)4;(4)FeSO4溶液在空气中露置一段时间后再进进行滴定,则硫酸亚铁溶液中的亚铁离子的浓度降低,所以滴定样品时,消耗硫酸亚铁溶液的体积偏大,使滴定结果偏大;(5)硫酸铁铵与足量的氢氧化钠溶液反应,过滤洗涤沉淀并烘干灼烧至恒重得到1.60g固体,则该固体是氧化铁固体,物质的量是1.60g/160g/mol=0.01mol,说明7.0g硫酸铁铵样品中含有Fe元素的物质的量是0.02mol;另一份中加入0.5mol/L Ba(NO3)2溶液100mL,恰好完全反应,则硫酸根离子与钡离子反应生成硫酸钡沉淀,所以7.0g固体中硫酸根离子的物质的量是0.5mol/L×0.1L=0.05mol,根据电荷守恒,n(NH4+)=0.04 mol,所以7.0g样品中水的物质的量是(7g – 0.02mol×56g/mol - 0.05 mol×96g/mol - 0.04 mol×18g/mol)÷18g/mol=0.02 mol,所以样品中铵根离子、铁离子、硫酸根离子、水的物质的量之比是0.04:0.02:0.05:0.02=4:2:5:2,则样品的化学式是Fe2(SO4) 3·2(NH4) 2SO4·2H2O。
【分析】(1)注意不能引入杂质;
(2)检验铵根离子即检验产生的氨气;
(3)要注意氧气作为氧化剂,可以参考氢氧化亚铁的氧化;
(4)注意亚铁离子的影响;
(5)注意结合公式进行计算,根据物质的量的相关计算以及化学计量数之比可以求出答案。
19.(2018高三下·姜堰开学考)常温下钛的化学活性很小,在较高温度下可与多种物质反应。工业上由金红石(含TiO2大于96%)为原料生产钛的流程如下:
(1)TiCl4遇水强烈水解,写出其水解的化学方程式 。
(2)①若液氯泄漏后遇到苯,在钢瓶表面氯与苯的反应明显加快,原因是 。
②Cl2含量检测仪工作原理如下图,则Cl2在Pt电极放电的电极反应式为 。
③实验室也可用KClO3和浓盐酸制取Cl2,方程式为:KClO3 + 6HCl(浓) = KCl + 3Cl2↑ + 3H2O。
当生成6.72LCl2(标准状况下)时,转移的电子的物质的量为 mol。
(3)一定条件下CO可以发生如下反应:4H2(g)+2CO(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H。
①该反应的平衡常数表达式为K= 。
②将合成气以n(H2)/n(CO)=2通入1 L的反应器中,CO的平衡转化率随温度、压强变化关系如图所示,下列判断正确的是 (填序号)。
a.△H <0
b.P1c.若在P3和316℃时,起始时n(H2)/n(CO)=3,则达到平衡时,CO转化率小于50%
③采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu-Mn的合金),利用CO和H2制备二甲醚(简称DME)。观察下图回答问题。
催化剂中n(Mn)/n(Cu)约为 时最有利于二甲醚的合成。
【答案】(1)TiCl4 + 4H2O=Ti(OH)4↓+ 4HCl↑或TiCl4 + 3H2O=H2TiO3↓+ 4HCl↑
(2)铁与氯气反应生成的氯化铁,对氯与苯的反应有催化作用;Cl2 + 2e- + 2Ag+ = 2AgCl;0.5
(3)c(CH3OCH3)c(H2O)/[c(H2)4c(CO)2];a;2.0
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】(1) TiCl4遇水强烈水解,生成氯化氢和氢氧化钛,化学方程式是TiCl4 + 4H2O=Ti(OH)4↓+ 4HCl↑;或TiCl4 + 3H2O=H2TiO3↓+ 4HCl↑;(2)①氯气与钢瓶中的铁反应生成的氯化铁对氯气与苯的反应有催化作用,所以钢瓶表面氯与苯的反应明显加快;②根据图可知,银离子向通入氯气的一极移动,说明通入氯气的一极是阴极,所以氯气得到电子生成氯离子与银离子反应生成氯化银沉淀,电极反应式是Cl2 + 2e- + 2Ag+ == 2AgCl;③根据KClO3 + 6HCl(浓) = KCl + 3Cl2↑ + 3H2O,当生成6.72LCl2(标准状况下)物质的量是0.3mol时,消耗氯酸钾的物质的量是0.1mol,氯酸钾中Cl元素的化合价从+5价降低到0价,得到5个电子,则0.1mol氯酸钾参加反应得到电子的物质的量是0.5mol,所以该过程中转移的电子的物质的量为0.5mol;(3)①根据平衡常数的定义,可知该反应的平衡常数可表示为K= c(CH3OCH3)c(H2O)/[c(H2)4c(CO)2];
②a、压强一定时,温度升高,CO的转化率降低,说明升高温度,平衡逆向移动,则该反应是放热反应,△H <0,正确;b、压强增大,平衡正向移动,则CO的转化率增大,所以P1>P2>P3,错误;c、若在P3和316℃时,起始时n(H2)/n(CO)=3,即增大氢气的浓度而CO的浓度不变,则平衡正向移动,所以达到平衡时CO的转化率增大,大于50%,错误,答案选a;③根据图可知,当CO的转化率最大、DME的选择性最大值时对应的横坐标大约在2.0附近,所以n(Mn)/n(Cu)约为2.0时最有利于二甲醚的合成。
【分析】(1)金属离子的水解一次到位;
(2) ① 注意氯化铁可以作为催化剂;
② 注意氯气可以得电子生成氯离子;
③ 注意结合化合价进行计算,盐酸中的氯离子并没有全部转化,也可以根据氯酸根进行计算;
(3) ① 结合化学平衡常数进行计算,即生成物的浓度幂之积比反应物的浓度幂之积;
② 注意温度和压强对平衡移动的影响;
③ 注意2.0是催化效果最好。
20.(2018高三下·姜堰开学考)前四周期元素A、B、C、D、E原子序数依次增大,A是周期表所有原子中原子半径最小的,B有三个能级,且各个能级上电子数相等,D与C同周期,且C中未成对电子是该周期中最多的;D基态原子的2p电子是2s电子的2倍;E有4个电子层,且与A最外层电子数相同,其他各层均排满。
(1)写出E2+的基态核外电子排布式 。
(2)A和C可以形成18电子的分子,该分子中C原子的杂化方式为 。
(3)C与D形成的酸根离子CD3-
①CD3-的空间构型为 (用文字描述)。
②写出一种与CD3-互为等电子体的分子的化学式 。
(4)CA3的沸点比BA4的沸点高的原因是 。
(5)E2+与C的常见氢化物形成配位数为4的配合物离子,1mol该离子中含σ键数目为 。
(6)E晶胞结构如图所示,该晶体中每个E原子周围距离最近的E原子数目为 。
【答案】(1)[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9
(2)sp3
(3)平面正三角形;SO3或BF3
(4)NH3分子间有氢键
(5)16mol或16×6.02×1023
(6)12
【知识点】物质的结构与性质之间的关系;晶胞的计算
【解析】【解答】A是周期表所有原子中原子半径最小的,所以A是H元素;B有三个能级,且各个能级上电子数相等,则B是C元素,三个能级上均有2个电子; D基态原子的2p电子是2s电子的2倍,则D是O元素;D与C同周期,且C中未成对电子是该周期中最多的,则C是第二周期元素,未成对电子最多为2p3,所以C是N元素;E有4个电子层,且与A最外层电子数相同,都是1个电子,其他各层均排满,则E的核外电子排布是2、8、18、1,所以E是29号元素Cu。(1)铜离子的基态电子排布式为[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9;(2)H与N形成的18电子的分子是N2H4,N原子的最外层价电子对数是4,有一对孤对电子,所以N原子的杂化方式为sp3;(3)①碳酸根离子中的C原子的最外层价电子对数是3+1/2(4+2-6)=3,所以碳酸根离子的空间构型是平面正三角形;②碳酸根离子是由四个原子构成的价电子数是24的离子,所以与其互为等电子体的分子为SO3或BF3;(4)NH3比CH4沸点高的原因是因为氨气分子间存在氢键,使分子间作用力增大,所以沸点升高;(5)铜离子与氨气可形成的配合离子是[Cu(NH3)4]2+,其中N与H之间形成3×4=12个σ键,每个氨气分子与铜离子之间形成1个配位键是σ键,所以共形成12+4=16个σ键,则1mol该离子中含有16molσ键;(6)Cu是面心立方结构,Cu原子的周围距离最近的Cu原子数目是12,同层有4个,上下各4个,所以共12个。
【分析】(1)注意铜的特殊性,满足半充满;
(2)注意共价键数目和未成对电子数,可以知道为sp3杂化;
(3) ① 碳酸根为平面正三角形;
② 为四原子且24个电子;
(4)注意N、O、F可以形成氢键;
(5)注意 σ键 为单键的计算;
(6)注意没画出来的部分也要算进去。
五、实验题
21.(2018高三下·姜堰开学考)利用废铝箔(主要成分为Al、少量的Fe、Si等)既可制取有机合成催化剂AlBr3又可制取净水剂硫酸铝晶体[Al2(SO4)3 18H2O]。
I.实验室制取无色的无水AlBr3(熔点:97.5℃,沸点:263.3~265℃)可用如图所示装置
主要实验步骤如下:
步骤1:将铝箔剪碎,用CCl4浸泡片刻,干燥,然后投入到烧瓶6中。
步骤2:从导管口7导入氮气,同时打开导管口1和4放空,一段时间后关闭导管口7和1;导管口4接装有P2O5的干燥管。
步骤3:从滴液漏斗滴入一定量的液溴于烧瓶6中,并保证烧瓶6中铝过剩。
步骤4:加热烧瓶6,回流一定时间。
步骤5:将氮气的流动方向改为从导管口4到导管口l。将装有P2O5的干燥管与导管口1连接,将烧瓶6加热至270℃左右,使溴化铝蒸馏进入收集器2。
步骤6:蒸馏完毕时,在继续通入氮气的情况下,将收集器2从3处拆下,并立即封闭3处。
(1)步骤1中,铝箔用CCl4浸泡的目的是 。
(2)步骤2操作中,通氮气的目的是 。
(3)步骤3中,该实验要保证烧瓶中铝箔过剩,其目的是 。
(4)步骤4依据何种现象判断可以停止回流操作 。
(5)步骤5需打开导管口l和4,并从4通入N2的目的是 。
(6)II.某课外小组的同学拟用废铝箔制取硫酸铝晶体,已知铝的物种类别与溶液pH关系如图所示。
实验中可选用的试剂:①处理过的铝箔;②2.0 mol L-1硫酸;③2.0mol L-1NaOH溶液。
由铝箔制备硫酸铝晶体的实验步骤依次为:
①称取一定质量的铝箔于烧杯中,分次加入2.0 mol L-1NaOH溶液,加热至不再产生气泡为止。
②过滤。
③ 。
④过滤、洗涤。
⑤ 。
⑥蒸发浓缩。
⑦冷却结晶。
⑧过滤、洗涤、干燥。
【答案】(1)除去铝箔表面的油脂等有机物
(2)排出装置中含水蒸气的空气
(3)保证液溴完全反应,防止溴过量混入AlBr3中
(4)5的管中回流液呈无色,或烧瓶6中物质呈无色
(5)将AlBr3蒸气导入装置2中并冷凝
(6)滤液用2.0mol/L硫酸在不断搅拌下调到pH4~10左右;沉淀中不断加入2.0mol/L硫酸,至恰好溶解
【知识点】物质的分离与提纯
【解析】【解答】(1)步骤l中,铝箔用CCl4浸泡的目的是除去铝箔表面的油污,油污油污易溶于有机溶剂;(2)步骤2操作中,通氮气的目的是排除含水蒸气的空气,因为该实验的目的是制备无水AlBr3;(3)步骤3中,该实验要保证烧瓶中铝箔过剩,因为溴易挥发,若溴过量,则易混入AlBr3中,造成AlBr3不纯,所以使Al过量,溴消耗完;(4)当溴消耗完时,反应停止,此时可以停止回流操作,则5的管中回流液呈无色,或烧瓶6中物质呈无色;(5)因为步骤5的目的是将产品进入收集器2,所以步骤5需打开导管口l和4,并从4通入N2的目的是便于AlBr3蒸汽进入装置2中并冷凝;(6)③根据图7可知,氢氧化铝沉淀的最佳pH在4-10之间,所以向Al与氢氧化钠溶液反应得到的偏铝酸钠的滤液中加.0 mol L-1硫酸不断搅拌下调到pH4~10左右,使之产生氢氧化铝沉淀;⑤将得到的氢氧化铝沉淀过滤、洗涤后,再向沉淀中不断加入2.0mol/L硫酸,至恰好溶解,此时恰好得到硫酸铝溶液,再蒸发浓缩、冷却结晶得到硫酸铝晶体。
【分析】(1)注意铝箔表面含有有机杂质;
(2)氮气可以排除空气;
(3)铝箔过剩,可以保证反应完全;
(4)当溴反应完时,溶液呈无色;
(5)因为步骤5的目的是将产品进入收集器2;
(6)要注意考查的是实验的操作,需要调节pH值。
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