浙江省之江教育评价2020-2021学年高三下学期化学开学考试试卷
一、单选题
1.(2021高三下·浙江开学考)水溶液因水解呈酸性的是( )
A.NaHSO4 B.BaCl2 C.CH3COONa D.NH4Cl
2.(2021高三下·浙江开学考)图中仪器在蒸馏实验中不需要用到的是( )
A. B. C. D.
3.(2021高三下·浙江开学考)在熔融状态下能导电的化合物是( )
A.HCl B.Cu C.CaCl2 D.SO3
4.(2021高三下·浙江开学考)下列物质对应的组成错误的是( )
A.胆矾:CuSO4·5H2O B.纯碱:Na2CO3
C.硫铵:NH4HSO4 D.干冰:CO2
5.(2021高三下·浙江开学考)下列表示错误的是( )
A.氯化钙的电子式:
B.乙烯的结构简式:CH2=CH2
C.甲烷分子的比例模型:
D.硫离子的结构示意图:
6.(2021高三下·浙江开学考)下列说法错误的是( )
A.废纸、脲醛树脂、旧橡胶制品等均属于有机物
B.石油裂化的主要产物是乙烯等气态短链经
C.玉米经水解和细菌发酵可以制得乙醇
D.液氯可以储存在钢瓶中
7.(2021高三下·浙江开学考)下列说法正确的是( )
A.正丁烷与新戊烷互为同系物 B.金刚石和干冰互为同素异形体
C.乙醇和乙醚互为同分异构体 D.16O和18O是两种不同的元素
8.(2021高三下·浙江开学考)下列说法错误的是( )
A.石灰石在高温下可用于消除燃煤烟气中的SO2
B.Na2CO3溶液可以除去铁屑表面的油污
C.茚三酮溶液可以检验蛋白质或氨基酸
D.向K2Cr2O7溶液中加入盐酸,溶液由黄色变为橙色
9.(2021高三下·浙江开学考)下列说法正确的是( )
A.CaCO3是水泥生产中不可缺少的原料,它可以调节水泥的硬化速度
B.MgO可以作为耐火材料
C.氧化钠可用作呼吸面具中的供氧剂
D.单晶硅可用来制造光导纤维
10.(2021高三下·浙江开学考)反应3Br2+6NaOH 5NaBr+NaBrO3+3H2O中,氧化剂与还原剂的物质的量之比是( )
A.1∶1 B.1∶2 C.1:5 D.5∶1
11.(2021高三下·浙江开学考)下列有关实验说法正确的是( )
A.准确量取25.00 mL的液体可选用移液管、量筒或滴定管等量具
B.在纸层析分离Fe3+和Cu2+的实验中,亲脂性强的成分在流动相中分配得多一些,随流动相移动的速度就快一些
C.将溴乙烷与氢氧化钾混合液加热,再滴加硝酸银溶液,观察有沉淀生成,可证明溴乙烷中含有溴
D.做焰色反应前,铂丝用稀硫酸清洗并灼烧至火焰呈无色
12.(2021高三下·浙江开学考)下列说法正确的是( )
A.明矾可用作净水剂和消毒剂
B.足量SO2通入Ba(NO3)2溶液中产生白色沉淀
C.NH3在足量的氧气中燃烧生成NO
D.过量的铁与少量的氯气反应生成FeCl2
13.(2021高三下·浙江开学考)能正确表示下列反应的离子方程式是( )
A.乙酸乙酯与NaOH溶液共热:CH3COOCH2CH3+OH- CH3COO-+CH3CH2OH
B.NH4Fe(SO4)2溶液与足量NaOH溶液反应:Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
C.漂白粉溶液吸收少量二氧化硫气体:SO2+H2O+ClO-= +Cl-+2H+
D.氧化铜与稀醋酸溶液反应:CuO+2H+=Cu2++H2O
14.(2021高三下·浙江开学考)下列说法错误的是( )
A.将植物的秸杆、树叶、杂草和人畜的粪便加入沼气发酵池中,在厌氧条件下生成沼气
B.等物质的量的乙醇、乙醛、乙酸完全燃烧消耗O2的量依次减少
C.固态氨基酸主要以内盐形式存在,熔点较高,不易挥发,易溶于有机溶剂
D.乙酸乙酯中混有的乙酸,可加入足量的饱和Na2CO3溶液,经分液除去乙酸
15.(2021高三下·浙江开学考)关于图中物质说法正确的是( )
A.该物质在固态时属于分子晶体,熔点较低
B.可以发生取代、氧化、还原、消去、加聚反应
C.只含两种官能团
D.1 mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多消耗2 mol NaOH
16.(2021高三下·浙江开学考)X、Y、Z、M、Q五种短周期元素,原子序数依次增大。Y元素的最高正价为+4价,Y元素与Z元素相邻,且化合物Z2X4的电子总数为18个;X与M元素同主族;Q元素的原子最外层电子数比次外层少一个电子。下列说法错误的是( )
A.最高价氧化物对应水化物的酸性:Q>Z>Y
B.原子半径:ZC.X、Z和Q三种元素形成的化合物一定是共价化合物
D.X2Z-ZX2易溶于水,其水溶液呈碱性
17.(2021高三下·浙江开学考)下列说法正确的是( )
A.中和pH和体积均相等的氨水、NaOH溶液,所需HCl的物质的量相同
B.将KCl溶液从常温加热至80℃,溶液的pH不变
C.常温下,NaHSO3溶液呈酸性,说明H2SO3是弱酸
D.常温下,pH为3的醋酸溶液中加入醋酸钠固体,溶液pH增大
18.(2021高三下·浙江开学考)二氧化碳催化加氢制甲醇的反应为3H2(g)+CO(g) H2O(g)+CH3OH(g) H<0。下列说法正确的是( )
A.增大压强,平衡正向进行,该反应的平衡常数K增大
B.升高温度可使该反应的正反应速率增大,逆反应速率减小
C.温度越低越有利于该反应的进行,从而提高甲醇的生产效率
D.使用高效催化剂,可降低反应的活化能,增大活化分子百分数
19.(2021高三下·浙江开学考)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.1 molNa被完全氧化为Na2O2时,失去NA个电子
B.常温下,pH=10的碳酸钠溶液中,OH-的数目为10-4NA
C.用电解粗铜的方法精炼铜,当电路中通过的电子数为NA时,阳极应有32 g Cu转化为Cu2+
D.60 g二氧化硅固体中含有NA个二氧化硅分子
20.(2021高三下·浙江开学考)已知汽车尾气的无害化处理反应为2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)。为研究某种催化剂催化测定在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:
时间(s) 0 1 2 3 4 5
c(NO)(×10-3mol/L) 1.00 0.45 0.25 0.15 0.1 0.1
c(CO)(×10-3mol/L) 3.60 3.05 2.85 2.75 2.70 2.70
下列说法正确的是( )
A.该反应在3s时达到平衡
B.前2s内的平均反应速率v(N2)=1.875×10-4 mol/(L·s)
C.NO和CO的平衡转化率相同
D.平衡状态时,c(CO2)=0.9 mol/L
21.(2020·)一种高性能的碱性硼化钒(VB2)—空气电池如下图所示,其中在VB2电极发生反应: 该电池工作时,下列说法错误的是( )
A.负载通过0.04 mol电子时,有0.224 L(标准状况)O2参与反应
B.正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高
C.电池总反应为
D.电流由复合碳电极经负载、VB2电极、KOH溶液回到复合碳电极
22.(2021高三下·浙江开学考)已知将1 mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高,将1 mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低。关于下列 H的判断错误的是( )
CuSO4·5H2O (s)= CuSO4(s)+5H2O(1) H1
CuSO4(s)= CuSO4(aq) H2
CuSO4(aq)= Cu2+(aq)+ (aq) H3
CuSO4·5H2O (s)= Cu2+(aq)+ (aq)+5H2O(1) H4
A. H1> H4 B. H1>0 H2<0
C. H1+ H2+ H3= H4 D. H2+ H3> H1
23.(2021高三下·浙江开学考)H2C2O4为二元弱酸,Ka1(H2C2O4)=5.4×10-2,Ka2(H2C2O4) =5.4×10-5,设H2C2O4溶液中c(总)=c(H2C2O4) +c( ) +c( )。室温下用NaOH溶液滴定25.00mL.0. 100mol/L H2C2O4溶液至终点。滴定过程得到的下列溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是( )
A.0.1000mol/LH2C2O4溶液:c(H+)= 0.1000mol/L+ c( )+c(OH-)-c(H2C2O4)
B.c(Na+)=c(总)的溶液:c(Na+)>c(H2C2O4)>c( )>c(H+)
C.pH=7的溶液:c(Na+)=0.1000mol/L+ c( )- c(H2C2O4)
D.c(Na+)=2c(总)的溶液:c(OH-)- c(H+)=c(H2C2O4)+c( )
24.(2021高三下·浙江开学考)过碳酸钠2Na2CO3·3H2O2是一种白色晶体,可用碳酸钠和双氧水化合制备:2Na2CO3+3H2O2=2Na2CO3·3H2O2。下列说法正确的是( )
A.过碳酸钠具有强还原性
B.1 mol过碳酸钠发生热分解,转移的电子数为6NA
C.生产过程中若遇到酸、铁盐等都可能导致产率下降
D.将过碳酸钠溶液与亚硫酸氢钠溶液混合,发生的反应为2NaCO3·3H2O2+3NaHSO3=2Na2CO3+3NaHSO4+3H2O
25.(2021高三下·浙江开学考)某固体混合物X,可能含有Fe2O3、FeO、 NaNO2、NaHCO3、NaHSO4、CuCl2中的几种或全部。
①将X溶于足量的水,固体全部溶解得到溶液Y,并产生气体Z(不考虑水蒸气);
②向溶液Y中加入KSCN,溶液呈血红色。
下列说法正确的是( )
A.X中一定含NaHSO4、NaHCO3、Fe2O3,不含NaNO2
B.X中一定含有NaHSO4、NaNO2、 Fe2O3
C.气体Z可能是3种气体的混合物。
D.溶液Y中加入少量NaOH,无蓝色沉淀生成,说明X中不含CuCl2
二、综合题
26.(2021高三下·浙江开学考)
(1)比较NaHCO3与NaAlO2结合氢离子能力的强弱,用一个离子方程式加以说明: 。
(2)画出NH3·H2O的结构 。 (氢键可用X…H-Y来表示)
(3)常压下,AlF3的熔点(1040℃)比AlCl3的熔点(194℃)高,原因是 。
27.(2021高三下·浙江开学考)称取8.00 g氧化铜和氧化铁固体混合物,加入100 mL2.00mol/L的硫酸充分溶解,往所得溶液中加11.2g铁粉,充分反应后,得固体的质量为6.08g。请计算:
(1)加入铁粉充分反应后,溶液中溶质的物质的量 。
(2)固体混合物中氧化铜的质量 。
28.(2021高三下·浙江开学考)化合物X由四种常见元素组成,某实验小组为探究其组成进行了如图实验:
已知:①纯净气体E能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色;②流程中所用转化试剂均过量。
请回答下列问题:
(1)化合物X中所含的元素有H、O和 , X的化学式为 。
(2)写出化台物X隔绝空气灼烧生成混合气体A的化学方程式 。
(3)在实验室,X常用作沉淀剂。写出化合物X与CaCl2溶波反应的离子方程式 。
(4)气体E也能与灼热CuO发生氧化还原反应,只生成一种固体产物。 请推测固体产物的组成(假设CuO完全反应) ,并设计实验方案验证之 。
(5)某同学认为可以用点燃的方法将混合气体B转变为纯净气体C,你认为是否可行,并说明理由 。
29.(2021高三下·浙江开学考)某实验小组拟用碱性烂版液{主要成分为[Cu(NH3)4]Cl2和Cu(OH)2}为原料制取摩尔盐,并回收铜单质,设计流程如图:
已知:温度超过60℃时, FeSO4在溶液中易形成FeSO4·H2O白色晶体,且一旦产生则难以消失。摩尔盐能溶于水,难溶于乙醇。
请回答下列问题:
(1)写出[Cu(NH3)4]Cl2与稀硫酸反应的离子方程式 。
(2)实验中第一步所用硫酸浓度为4mol/L,不能太小,原因是 。
(3)关于该实验过程的下列说法中正确的是_______。
A.所加铁粉应该先用饱和碳酸钠溶液浸泡除去表面的油污,然后用倾析法分离,倾析法操作如图所示:
B.溶液A与铁粉反应,若温度高于60℃,会导致回收的铜不纯净
C.硫酸铵的用量,可以由溶解的铁粉的量决定,即溶解1mol铁粉,则所加硫酸铵也约为1 mol
D.溶液B的pH控制在5~6之间,若pH过高, 可用硫酸调节,以抑制Fe2+水解
(4)为从溶液C中得到较纯的摩尔盐,请选择下列合适的操作并排序: 。
①用少量冰水洗涤 ②蒸发至较多晶体出现 ③溶液中加入无水乙醇 ④抽滤 ⑤冷却结晶 ⑥干燥
(5)如何检验摩尔盐已经洗涤干净: 。
(6)为了测定产品中摩尔盐(M=392g/mol)的含量,某同学用分析天平称取5.220 g的产品置于锥形瓶中,加适量去氧水溶解后用0.080 mol/L的酸性KMnO4溶液滴定,滴定时读数如图,测得产品纯度为 。
30.(2021高三下·浙江开学考)烟气(主要污染物SO2、NO、NO2)的大量排放造成严重的大气污染,国内较新研究成果是采用以尿素为还原剂的脱硫脱硝一体化技术。
(1)脱硫总反应:2SO2(g)+2CO(NH2)2(aq)+4H2O(l)+O2(g)=2(NH4)SO4(aq)+
2CO2(g),已知该反应能自发进行,则条件是 (填“高温”、“低温”或“任何温度”)。
(2)电解稀硫酸制备O3(原理如图),则产生O3的电极反应式为 。
(3)室温下,往恒容的反应器中加入固定物质的量的SO2和NO,通入O3充分混合。反应相同时间后,各组分的物质的量随n(O3):n(NO)的变化如图。臭氧量对反应SO2(g)+O2(g)= SO3(g)+O2(g)的影响不大,试用过渡态理论解释可能原因 。
(4)通过控制变量法研究脱除效率的影响因素得到数据如图所示,下列说法正确的是_______。
A.烟气在尿素溶液中的反应:v(脱硫) B.尿素溶液pH的变化对脱硝效率的影响大于对脱硫效率的影响
C.强酸性条件下不利于尿素对氮氧化物的脱除
D.pH=7的尿素溶液脱硫效果最佳
(5)尿素的制备:2NH3(g)+ CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g) H<0。一定条件下,往10 L恒容密闭容器中充入2 molNH3和1 molCO2。
①该反应10 min后达到平衡,测得容器中气体密度为4.8g/L,平衡常数K= 。
②如图是该条件下,系统中尿素的物质的量随反应时间的变化趋势,当反应时间达到3min时,迅速将体系升温,请在图中画出3-10min内容器中尿素的物质的量的变化趋势曲线 。
31.(2021高三下·浙江开学考)某研究小组按如图路线合成某药物H。
已知:①
②
请回答:
(1)写出化合物B的结构简式 。
(2)下列说法正确的是_______。
A.化合物A可以发生缩聚反应。 B.化合物G不能和盐酸反应
C.化合物H的分子式是C18H11NFI D.化合物E属于酯类
(3)写出C+E→F的化学方程式 。
(4)已知:当若环上连有乙基、卤素等基团时,新引入的基团将进入乙基、卤素的邻、对位;当苯环上连有羧基等基团时,新引入的基团将进入羧基的间位。设计以苯和乙烯为原料合成A的路线(用流程图表示,无机试剂任选) 。
(5)写出化合物C同时符合下列条件的同分异构体的结构简式 。
1H-NMIR谱IR谱检测表明:①分子中共有5种氢原子;②分子中有碳氧双键和两个苯环。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】电解质在水溶液中的电离;盐类水解的原理
【解析】【解答】A.NaHSO4是强酸的酸式盐,不水解,发生电离显酸性,A项不选;
B.BaCl2是强酸强碱盐,不发生水解,溶液呈中性,B项不选;
C.CH3COONa是强碱弱酸盐,水解显碱性,C项不选;
D.NH4Cl是强酸弱碱盐,水解显酸性,D项选;
故答案为:D。
【分析】水解呈现酸性,说明是强酸弱碱盐溶液
2.【答案】A
【知识点】蒸馏与分馏
【解析】【解答】A.球形干燥管,用于放固体干燥剂,或防倒吸装置,在蒸馏实验中不需要用到,故A符合题意;
B.蒸馏烧瓶在蒸馏实验中需要用到,故B不符合题意;
C.冷凝管在蒸馏实验中需要用到,故C不符合题意;
D.牛角管在蒸馏实验中需要用到,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】蒸馏主要用的是蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管、酒精灯、铁架台等等仪器
3.【答案】C
【知识点】电解质与非电解质
【解析】【解答】A.HCl是共价化合物,融状态下不导电,A项不选;
B.Cu是单质,不是化合物,B项不选;
C.CaCl2是离子化合物,熔融状态下能导电,C项选;
D.SO3是共价化合物,融状态下不导电,D项不选;
故答案为:C。
【分析】加热熔融能够导电的一般是离子化合物,由金属元素和非金属元素形成
4.【答案】C
【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.胆矾是五水硫酸铜的俗名,化学式为CuSO4·5H2O,故A不符合题意;
B.纯碱是碳酸钠的俗名,化学式为Na2CO3,故B不符合题意;
C.硫铵是硫酸铵的俗名,化学式为(NH4)2SO4,故C符合题意;
D.干冰为CO2固体,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】硫铵是硫酸铵,而NH4HSO4是硫酸氢铵
5.【答案】C
【知识点】球棍模型与比例模型;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.氯化钙为离子化合物,其电子式为: ,故A不符合题意;
B.乙烯的结构简式为:CH2=CH2,故B不符合题意;
C.甲烷分子的球棍模型: ,故C符合题意;
D.硫为16号元素,其离子的结构示意图: ,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】甲烷的比例模型中不应该体现出键连接方式,需要注意原子的直径大小
6.【答案】B
【知识点】氯气的物理性质;有机物的鉴别;醇类简介
【解析】【解答】A.废纸主要是天然纤维,脲醛树脂是尿素与甲醛在催化剂(碱性或酸性催化剂)作用下缩聚而成,旧橡胶制品主要成分是天然橡胶和合成橡胶,所以废纸、脲醛树脂、旧橡胶制品等均属于有机物,故A不符合题意;
B.石油裂化是在一定的条件下,将相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程,石油的深度裂化为裂解,石油裂解的主要产物是乙烯等气态短链烃,故B符合题意;
C.在催化剂作用下,用玉米为原料经水解和细菌发酵可制得乙醇,故C不符合题意;
D.在常温下干燥的氯气与铁不反应,因此液氯可以储存在钢瓶中,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.有机物是主要含有碳元素的物质,而废纸、脲醛树脂、旧橡胶制品等都含有碳元素
B.石油经过一般的蒸馏可以分离出汽油、柴油等,石油经过裂化和深度裂化得到的额产物是不一样的,裂化主要得到的得到轻质油,而裂解是得到气态短链烃
C.玉米的主要成分是淀粉经过水解后变成葡萄糖进行发酵就可以得到乙醇
D.液氯是纯净物,常温下不和铁发生反应
7.【答案】A
【知识点】同素异形体;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】A.正丁烷与新戊烷具有相似结构,分子中相差一个-CH2,二者互为同系物,A项符合题意;
B.金刚石是C单质,干冰是CO2,是两者物质,B项不符合题意;
C.乙醇的分子式为C2H6O,乙醚的分子式为C4H10O,分子式不同,不是同分异构体,C项不符合题意;
D.16O和18O是同一元素的不同核素,互为同位素,D项不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.根据名称写出分子式,看分子式中是否相差CH2
B.同素异形体必须是同种元素形成的不同的单质,金刚石是单质,二氧化碳是化合物
C.同分异构体是分子式相同,结构式不同的有机物
D.元素的种类是由质子数决定的
8.【答案】D
【知识点】氧化还原反应;二氧化硫的性质;酯的性质
【解析】【解答】A.向燃煤中加入适量石灰石,高温时其可将SO2转化为CaSO4,故A不符合题意;
B.油脂在碱性条件下可水解生成易溶于水的物质,所以Na2CO3溶液可以除去铁屑表面的油污,故B不符合题意;
C.蛋白质或氨基酸都含有自由的氨基,与茚三酮发生颜色反应,因此可用茚三酮来检验蛋白质或氨基酸,故C不符合题意;
D.由于在K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2 +H2O 2Cr +2H+,若向K2Cr2O7溶液中加入硫酸,氢离子浓度增大,平衡向左移动,溶液由黄色变为橙色,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.在高温下硫酸钙比较稳定不会分解
B.Na2CO3溶液水解显碱性
C.利用氨基的性质进行检验
D.,若加盐酸,盐酸具有还原性,能被K2Cr2O7溶液氧化,不会出现上述现象
9.【答案】B
【知识点】硅和二氧化硅;镁、铝的重要化合物;钠的氧化物
【解析】【解答】A.水泥的生产原料为黏土、石灰石,水泥的成分是硅酸二钙、硅酸三钙和铝酸三钙,可加入石膏增强水硬性,故A不符合题意;
B.氧化镁熔点高,MgO可作为耐火材料,故B符合题意;
C.过氧化钠与水、二氧化碳反应生成氧气,可用作呼吸面具中的供氧剂,故C不符合题意;
D.单晶硅常用于制造半导体材料和太阳能电池,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A.碳酸钙中不含结晶水故不能调节水泥的硬化速度
B.耐火材料需要抗高温,而氧化镁是离子晶体熔点高
C.呼吸面具中的供养剂需要和二氧化碳和水反应产生氧气,但氧化钠不能
D.光导纤维的主要原料是二氧化硅
10.【答案】D
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】由反应式3Br2+6NaOH 5NaBr+NaBrO3+3H2O可知,3个溴分子中的6个溴原子,其中有1个溴原子化合价从0价升高到+5价,失去5个电子,有5个溴原子化合价从0价降低到-1价,每个溴原子得到1个电子,根据电子得失守恒可知氧化剂与还原剂的物质的量之比为5:1,
故答案为:D。
【分析】变出元素的化合价,找出氧化剂与还原剂根据得失电子相同计算出物质的量之比
11.【答案】B
【知识点】焰色反应;卤代烃简介
【解析】【解答】A.准确量取25.00 mL的液体可选用移液管、滴定管等量具,不能选量筒,故A不符合题意;
B.Fe3+是亲脂性强的成分,在流动相中分配的多一些,随流动相移动的速度快一些;而Cu2+是亲水性强的成分,在固定相中分配的多一些,随流动相移动的速度慢一些,从而使Fe3+和Cu2+得到分离,故B符合题意;
C.水解后没有加硝酸至酸性,再加硝酸银,不能检验,故C不符合题意;
D.硫酸不挥发,应选稀盐酸清洗并灼烧至火焰呈无色,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.量筒的精确一般是0.1mL,不能精确量取
B.纸层析法主要是利用在不同离子在流动相中的溶解度来进行分离
C.溴乙烷水解后的产物需要加入酸进行酸化才能达到检验的目的
D.焰色反应清洗铂丝或者铁丝时用的是盐酸,盐酸形成的化合物很容易挥发
12.【答案】B
【知识点】氯气的化学性质;二氧化硫的性质
【解析】【解答】A.明矾中的铝离子水解生成氢氧化铝胶体,具有吸附作用,可用作净水剂,不能作消毒剂,故A不符合题意;
B.硝酸具有强氧化性,所以足量SO2通入Ba(NO3)2溶液中,能把SO2氧化成硫酸,硫酸根离子再和Ba2+反应产生白色沉淀BaSO4,故B符合题意;
C.NO不稳定,与氧气反应生成NO2,所以NH3在足量的氧气中燃烧生成NO2,故C不符合题意;
D.铁与氯气反应生成FeCl3固体,不能生成氯化亚铁,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.明矾只有做净水剂不能做消毒剂,Al3+不具有氧化性
B.二氧化硫溶于水形成亚硫酸,在酸性条件下硝酸根具有强氧化性
C.一氧化氮具有还原性,氧气具有氧化性,继续发生氧化还原反应
D.氯气具有强氧化性,只能生成三价铁
13.【答案】A
【知识点】氧化还原反应;离子反应发生的条件;酯的性质
【解析】【解答】A.乙酸乙酯与NaOH溶液共热水解彻底,生成醋酸钠和乙醇,离子方程式:CH3COOCH2CH3+OH- CH3COO-+CH3CH2OH;故A符合题意;
B.氢氧化钠足量,铁离子、铵根离子都反应,生成氢氧化铁和一水合氨,离子方程式不完整,故B不符合题意;
C.漂白粉溶液吸收少量二氧化硫气体,要考虑氢离子继续与次氯酸根生成次氯酸,离子方程式:Ca2++3ClO-+H2O+SO2═CaSO4↓+2HClO+Cl-,故C不符合题意;
D.氧化铜与稀醋酸溶液反应,离子方程式:CuO+2CH3COOH═Cu2++H2O+2CH3COO-,故D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A.酯的水解在碱性溶液中完全水解且生成的醋酸钠是强电解质
B.发生的反应是NH4++ Fe3++4OH-=Fe(OH)3↓ +NH3,H2O
C.产物中含有弱电解质次氯酸
D.醋酸为弱酸不拆
14.【答案】C
【知识点】酯的性质;氨基酸、蛋白质的结构和性质特点
【解析】【解答】A.植物的秸杆、树叶、杂草和人畜的粪便含有生物质能,可在厌氧条件下发酵制取甲烷,从而有效利用生物质能,故A不符合题意;
B.乙醇可以写成C2H4 H2O,燃烧时消耗O2部分为C2H4,同理将乙醛、乙酸分别写成C2H4 O、C2H4 O2,对比可知等物质的量的乙醇、乙醛、乙酸完全燃烧消耗O2的量依次减少,故B不符合题意;
C.固态氨基酸主要以内盐形式存在,熔点较高,不易挥发,因其性质类似于盐类,所以不易溶于有机溶剂,故C符合题意;
D.饱和Na2CO3溶液可以与乙酸发生反应,且会与乙酸乙酯分层,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.主要成分是纤维素,可以进行发酵得到甲烷
B.写出方程式计算等物质的量的物质消耗的氧气即可
C.根据相似相溶判断,有机物易溶于有机物,无机物易溶于无机物
D.利用乙酸乙酯在碳酸钠溶液中溶解度很小即可进行分离
15.【答案】A
【知识点】醇类简介;羧酸简介
【解析】【解答】A.该物质在固态时属于分子晶体,熔点较低,A符合题意;
B.该有机物含有醇羟基,能发生取代、氧化、消去反应,不能发生加聚反应,B不符合题意;
C.含有官能团:醇羟基、羧基、N位置的胺也可看作官能团,C不符合题意;
D.1mol该有机物含有1mol羧基,只消耗1 mol NaOH,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.有非金属元素形成的有机物一般熔点比较低,是分子晶体
B.根具有羧基、羟基,胺基但是加聚需要双键,但是,结构中没有双键
C.含有三种官能团
16.【答案】C
【知识点】原子结构与元素的性质;物质的结构与性质之间的关系
【解析】【解答】A.Q、Z、Y分别为Cl、N、C,同周期从左到右,元素的最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强,N>C,高氯酸的酸性最强,所以最高价氧化物对应水化物的酸性:Q>Z>Y,A项不符合题意
B.Z、Y、M分别是N、C、Na,同周期从左到右,原子半径逐渐减小,同主族从上到下,原子半径逐渐增大,所以原子半径:ZC.X、Z、Q形成的化合物NH4Cl,是离子化合物,C项符合题意;
D.X2Z-ZX2是H2N-NH2,易溶于水,其水溶液呈碱性,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】X、Y、Z、M、Q五种短周期元素,原子序数依次增大,Y元素的最高正价为+4价,Y是C元素;Y元素与Z元素相邻,Z是N元素;化合物Z2X4的电子总数为18个,X是H元素;X与M元素同主族,M是Na元素;Q元素的原子最外层电子数比次外层少一个电子,Q元素最外层电子数为7,Q是Cl元素。
17.【答案】D
【知识点】电解质在水溶液中的电离;测定溶液pH的方法;盐类水解的应用
【解析】【解答】A.中和pH和体积均相等的氨水、NaOH溶液,所需HCl的物质的量不相同,氨水所需体积更大,故A不符合题意;
B.KCl溶液为中性溶液,常温下H=7,加热到80℃时,水的离子积Kw,增大,对应溶液的氢离子浓度随温度升高会增大, pH会减小,但溶液溶质仍为KCl ,则仍呈中性,故B符合题意;
C.常温下,NaHSO3溶液呈酸性,是因为氢离子电离,不能说明亚硫酸为弱酸,故B不符合题意;
D.醋酸在溶液中会发生电离平衡:CH2COOH CH3COO-+H+,向溶液中加入醋酸钠固体,根据同离子效应可知,该平衡会向生成弱电解质的方向(逆向)移动,使溶液中的氢离子浓度减小, pH增大,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.pH相同的氨水和氢氧化钠,氨水的物质的量浓度大
B.中性溶液,主要是水的电离,温度升高,电离增强,氢氧根离子浓度变大
C.亚硫酸氢钠显酸性是因为亚硫酸根电离出离子
D.醋酸钠抑制了电离平衡,导致氢离子浓度降低
18.【答案】D
【知识点】化学反应速率;活化能及其对化学反应速率的影响;催化剂;化学平衡常数
【解析】【解答】A.该反应的正反应是气体分子数减小的反应,因此增大压强,平衡向正向进行,但平衡常数K不变,A项不符合题意;
B.升高温度可使该反应的正、逆反应速率均增大,B项不符合题意;
C.反应的正反应是放热反应,在一定范围内,降低温度有理于平衡向正向移动,能提高甲醇的生产效率,C项不符合题意;
D.使用高效催化剂,可降低反应的活化能,增大活化分子百分数,增加反应速率,D项符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.平衡常数K只与温度有关
B.温度对速率的影响是同等的
C.温度过低不利于反应的进行
D.使用催化剂可以提高速率主要是因为降低了反应所需要的能量,使更多分子变成活化分子
19.【答案】A
【知识点】氧化还原反应;盐类水解的原理;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.钠在反应中由0价升高到+1价,所以1 molNa被完全氧化为Na2O2时,失去NA个电子,A项符合题意;
B.因体积不确定,无法计算出OH-的数目,B项不符合题意;
C.电解精炼铜时,阳极为粗铜,阳极发生的电极反应有:比铜活泼的杂质金属失电子发生氧化反应,例如 、 Cu失电子的氧化反应: , 当电路中通过的电子数为NA时,即电路中通过1mol电子,Cu失去的电子应小于1mol,阳极反应的Cu的物质的量小于0.5mol,则阳极反应的Cu的质量小于32g,C项不符合题意;
D.二氧化硅是原子晶体,由Si、O原子直接构成,不含有分子,D项不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.根据Na~Na+~e,根据钠完全反应计算出转移电子数
B.根据n=cV,但是体积未知不能计算
C.电解精炼铜时,阳极的粗铜中有可能是锌失去电子,因此电解的铜的减小
D二氧化硅中不存在分子
20.【答案】B
【知识点】化学反应速率;化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A.该反应在3s时反应物浓度仍然在变化,没有达到平衡状态,A不符合题意;
B.前2s内NO浓度减少了7.5×10-4mol/L,因此根据方程式可知生成氮气浓度是3.75×10-4mol/L,则氮气的平均反应速率= =1.875×10-4 mol/(L·s),B符合题意;
C.NO和CO的起始浓度不是1:1的,而反应是按照1:1转化的,因此平衡转化率不相同,C不符合题意;
D.平衡状态时消耗CO是9×10-4mol/L,则根据方程式可知平衡时c(CO2)=9×10-4 mol/L,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.浓度不变时即可达到平衡,4秒时达到平衡
B.根据浓度变化量即可计算出速率
C.可根据数据计算出平衡转化率
D.根据平衡时的数据计算出平衡时的浓度
21.【答案】B
【知识点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.当负极通过0.04mol电子时,正极也通过0.04mol电子,根据正极的电极方程式,通过0.04mol电子消耗0.01mol氧气,在标况下为0.224L,A不符合题意;
B.反应过程中正极生成大量的OH-使正极区pH升高,负极消耗OH-使负极区OH-浓度减小pH降低,B符合题意;
C.根据分析,电池的总反应为4VB2+11O2+20OH-+6H2O=8 +4 ,C不符合题意;
D.电池中,电子由VB2电极经负载流向复合碳电极,电流流向与电子流向相反,则电流流向为复合碳电极→负载→VB2电极→KOH溶液→复合碳电极,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】根据图示的电池结构,左侧VB2发生失电子的反应生成 和 ,反应的电极方程式如题干所示,右侧空气中的氧气发生得电子的反应生成OH-,反应的电极方程式为O2+4e-+2H2O=4OH-,电池的总反应方程式为4VB2+11O2+20OH-+6H2O=8 +4 ,据此分析。
22.【答案】D
【知识点】热化学方程式;盖斯定律及其应用;反应热的大小比较
【解析】【解答】A. H4<0,△H1>0,则 H1> H4,A符合题意;
B.分析可知, H1>0 H2<0,B符合题意;
C.由盖斯定律前三个反应相加得到反应四,即 H1+ H2+ H3= H4,C符合题意;
D.由盖斯定律 H2+ H3,得为CuSO4 5H2O(s)=Cu2+(aq)+SO42-(aq)+5H2O(l)△H>0;则 H2+ H3>0,△H1>0,两者大小未知,无法比较;
故答案为:D。
【分析】CuSO4 5H2O(s)受热分解生成CuSO4(s),为吸热反应, CuSO4·5H2O (s)= CuSO4(s)+5H2O(1) △H1>0,将CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高, CuSO4(s)= CuSO4(aq) H2<0,CuSO4(aq)电离需要吸收热量, CuSO4(aq)= Cu2+(aq)+ (aq) 则 H3>0,由盖斯定律 H4= H1+ H2+ H3
23.【答案】A
【知识点】盐类水解的应用;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A.H2C2O4溶液中的电荷守恒为c(H+)=c( )+2c( )+c(OH-),0.1000 mol·L 1H2C2O4溶液中0.1000mol/L=c(H2C2O4) + c( )+ c( ),两式整理得c(H+)=0.1000mol/L-c(H2C2O4)+c( )+c(OH-),故A符合题意;
B.c(Na+)=c(总)时溶液中溶质为NaHC2O4, 既存在电离平衡又存在水解平衡, 水解的离子方程式为 +H2O H2C2O4+OH-, 水解常数Kh= =1.85 10-13 Ka2(H2C2O4), 的电离程度大于水解程度,则c( ) c(H2C2O4),故B不符合题意;
C.滴入NaOH溶液后,溶液中的电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c( )+2c( )+c(OH-),室温pH=7即c(H+)=c(OH-),则c(Na+)=c( )+2c( )=c(总)+c( )-c(H2C2O4),由于溶液体积变大,c(总) 0.1000mol/L,c(Na+) 0.1000mol/L +c( )-c(H2C2O4),故C不符合题意;
D.c(Na+)=2c(总)时溶液中溶质为Na2C2O4,溶液中的电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c( )+2c( )+c(OH-),物料守恒为c(Na+)=2[c(H2C2O4) + c( )+ c( )],两式整理得c(OH-)-c(H+)=2c(H2C2O4)+c( ),故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.根据电荷守恒写出电荷守恒的关系式,结合物料守恒等式即可判断
B.根据 c(Na+)=c(总)的溶液 ,可以得出是产物是NaHC2O4,水解会产生H2C2O4,电离会产生,比较水解程度和电离程度即可
C.根据电荷守恒和物料守恒判断即可
D. c(Na+)=2c(总)的溶液 ,说明此时的溶液是Na2C2O4,充分的利用电荷守恒和物料守恒判断
24.【答案】C
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A.过碳酸钠具有碳酸钠和双氧水的性质,双氧水具有强氧化性,但其还原性较弱,A不符合题意;
B.过碳酸钠为Na2CO3·3H2O2,1mol过碳酸钠分解,即2Na2CO3·3H2O2=2Na2CO3+3H2O2,3mol H2O2分解生成氧气和水,转移3mol电子,B不符合题意;
C.碳酸钠能与酸反应,铁盐能作为双氧水分解的催化剂,故在生产过程中酸、铁盐可能导致产率下降,故C符合题意;
D.产物中Na2CO3 的CO 离子与NaHSO4 中的H+离子不共存,可以发生反应生成水和二氧化碳,故该化学方程式不符合题意,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.起氧化还原作用的是过氧化氢,过氧化氢中的氧元素处于中间价态,既有氧化性又有还原性
B.写出过碳酸钠分解时的方程式找出电子的转移关系即可
C.加入这些物质减少了过氧化氢的量
D. 不符合离子共存的原则
25.【答案】C
【知识点】常见离子的检验;离子共存
【解析】【解答】A.根据分析可知:X中一定含NaHSO4,可能存在NaHCO3、Fe2O3、 NaNO2,A项不符合题意;
B.根据分析可知:X中一定含NaHSO4,可能存在Fe2O3、 NaNO2,B项不符合题意;
C.气体Z可能是二氧化氮、一氧化氮和二氧化碳3种气体的混合物,C项符合题意;
D.溶液Y中加入少量NaOH,无蓝色沉淀生成,可能是NaHSO4过量,不能说明X中不含CuCl2,D项不符合题意;
故答案为C。
【分析】固体混合物X溶于足量的水,固体全部溶解得到溶液Y,并产生气体Z,气体Z可能是NaHCO3与NaHSO4反应生成CO2,也可能是FeO和 NaNO2在NaHSO4存在的条件下生成NO,也可能是NaNO2在NaHSO4存在的条件下发生歧化反应生成一氧化氮和二氧化氮,所以NaHSO4一定存在,向溶液Y中加入KSCN,溶液呈血红色,证明X中一定含有Fe2O3和FeO中的一种或多种。
26.【答案】(1)CO2+ +H2O= +Al(OH)3↓
(2)
(3)AlF3是离子晶体,AlCl3是分子晶体,离子键强于分子间作用力,故熔点更高
【知识点】离子晶体;分子晶体;含有氢键的物质
【解析】【解答】(1)酸性H2CO3>Al(OH)3,则结合氢离子能力 < ,能说明这一关系的离子方程式为:CO2+ +H2O= +Al(OH)3↓,故答案为:CO2+ +H2O= +Al(OH)3↓;
(2)在NH3·H2O中氨分子和水分子间可形成氢键,由于一水合氨可电离出铵根离子和氢氧根离子,故NH3·H2O的结构可以表示为 ,故答案为: ;
(3)AlF3是离子晶体,微粒间是离子键,比作为分子晶体的AlCl3间的分子间作用力更强,故熔点更高,故答案为:AlF3是离子晶体,AlCl3是分子晶体,离子键强于分子间作用力,故熔点更高。
【分析】(1)酸性越强结合氢离子能力越弱
(2)氨气中氮原子提供孤对电子,水中的氢原子提供空轨道
(3)比较的是离子化合物和共价化合物性质的区别
27.【答案】(1)0.200 mol
(2)4.80 g
【知识点】有关混合物反应的计算;化学方程式的有关计算
【解析】【解答】(1)100 mL2.00mol/L的硫酸的物质的量n=0.1L×2.00mol/L=0.200mol,据分析、所得溶液中铁元素以亚铁离子形式存在、溶质只有硫酸亚铁时,溶液中铁元素质量最大,n(FeSO4)=n(H2SO4)= 0.200mol,已知加入铁粉 、按铁元素守恒可知,反应后必定有一部分铁多余,故加入铁粉充分反应后,溶液中为0.200mol FeSO4;
(2)根据(1)的结果,充分反应后,溶液中含铁元素n(Fe)=n(FeSO4)=0.200mol,质量m=0.200mol 56g/mol=11.2g,等于加入的铁粉的质量,说明6.08g固体中剩余铁的质量恰好等于氧化铁中铁元素的质量,设氧化铜物质的量为x,氧化铁物质的量为y,则有:
,解得x=0.06,y=0.02,氧化铜的质量是0.06mol×80g/mol=4.80g。
【分析】过程发生的反应:CuO+H2SO4=CuSO4+H2O,Fe2O3 +3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O,Fe+ Fe2(SO4)3=3FeSO4,Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,有固体剩余,则铁元素以亚铁离子形式存在、溶液全部是硫酸亚铁时,溶液中铁元素质量最大,则由数据可知,所得固体中必定含铜、含剩余的铁,以此解答。
28.【答案】(1)N、C;(NH4)2C2O4
(2)(NH4)2C2O4 2NH3↑+CO↑+CO2↑+H2O↑
(3)Ca2++ =CaC2O4↓
(4)固体产物可能是Cu,也可能是Cu2O;取反应后的固体,加入稀硫酸,若溶液变蓝,说明是Cu2O,若无现象,说明是Cu
(5)不可行,点燃后可能引进氧气或空气这一新的杂质;如果CO2含量高时不易点燃;实验装置复杂不易操作
【知识点】离子共存;探究物质的组成或测量物质的含量
【解析】【解答】(1)分析可知,化合物X中所含的元素有H、O和N、C,X的化学式为(NH4)2C2O4;
(2)气体A中含水蒸气、CO和CO2,化台物X隔绝空气灼烧生成混合气体A的化学方程式:(NH4)2C2O4 2NH3↑+CO↑+CO2↑+H2O↑;
(3)化合物(NH4)2C2O4电离出 与CaCl2溶液电离出Ca2+结合生成沉淀,反应的离子方程式:Ca2++ =CaC2O4↓;
(4)气体NH3与灼热CuO发生氧化还原反应,N元素化合价已经是最低价,则只能做还原剂,则CuO做氧化剂,Cu元素化合价降低,可能是+1价或0价,则固体产物可能是Cu,也可能是Cu2O,实验方案验证为:取反应后的固体,加入稀硫酸,若溶液变蓝,说明是Cu2O,若无现象,说明是Cu;
(5)CO2中含有CO杂质,不能用点燃法除去CO杂质,因为点燃后可能引进氧气或空气这一新的杂质;如果CO2含量高时不易点燃;实验装置复杂不易操作。
【分析】纯净气体E能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色,则E是NH3,标准状况下,其物质的量为 ,则化合物X中含N元素的质量为 ,气体C能使澄清石灰水变浑浊,则C是CO2,白色沉淀D是CaCO3,其物质的量为 ,则含C元素的质量为 ,其中气体B经灼热CuO反应得到气体C,则B含有CO,而气体A经浓硫酸干燥得到气体B,则气体A中含有水蒸气,化合物X隔绝空气加热分解,则无其他O元素参与,H、O元素全部来源于化合物X,则H、O元素的质量为6.2-1.2-1.4=3.6g,即H2O的质量为3.6g,含H的物质的量为 ,含O的物质的量为 ,则n(C):n(N):n(H):n(O)=0.1:0.1:0.4:0.2=1:1:4:2,则化合物X的化学式为(NH4)2C2O4。
29.【答案】(1)Cu(NH3) +4H+=Cu2++4
(2)若硫酸浓度太小,反应速率太慢,产量不高,摩尔盐析出困难
(3)B;D
(4)③④①⑥
(5)取最后一次洗涤液,加入过量硝酸钡溶液,静置,在上层清液中滴加硝酸银溶液,若无沉淀产生,则说明已洗净
(6)78.40%
【知识点】常见离子的检验;离子共存;铁及其化合物的性质实验;化学方程式的有关计算
【解析】【解答】(1)因为[Cu(NH3)4]Cl2为络合物,在水溶液中可电离[Cu(NH3)4]2+与Cl-,所以[Cu(NH3)4]Cl2与稀硫酸反应的离子方程式为:Cu(NH3)42+ + 4H+ = Cu2+ + 4NH4+,
故答案为Cu(NH3)42+ + 4H+ = Cu2+ + 4NH4+;
(2)若第一步硫酸的浓度太小,会使反应速率降低,同时影响摩尔盐的析出量,故答案为:若硫酸浓度太小,反应速率太慢,产量不高,摩尔盐析出困难;
(3)A.所加铁粉应该先用饱和碳酸钠溶液浸泡除去表面的油污,然后用倾析法分离,其操作过程需要用玻璃棒引流,故A不正确;
B.溶液A与铁粉反应温度若高于60℃,FeSO4在溶液中易形成FeSO4·H2O白色晶体,且一旦产生则难以溶解,最终固体乙中回收的铜不纯净,故B正确;
C.所得的溶液B中阴离子一部分是硫酸根离子,一部分是氯离子,则溶解的铁粉是1 mol时,加入的硫酸铵的物质的量应小于1 mol,故C不正确;
D.溶液B的Fe2+易发生水解,硫酸调节pH在5-6之间,可抑制Fe2+水解,故D正确;
故答案为:BD;
(4)因为温度超过60℃时,FeSO4在溶液中易形成FeSO4·H2O白色晶体,且一旦产生则难以消失;摩尔盐能溶于水,难溶于乙醇,若想从溶液C得到较纯的摩尔盐,可将摩尔盐与无水乙醇混合后抽滤,其操作步骤为:③④①⑥,故答案为:③④①⑥;
(5)若最后一次洗涤液中无硫酸根离子、氯离子的存在,则证明已洗涤干净,其操作方法是:取最后一次洗涤液,加入过量硝酸钡溶液,静置,在上层清液中滴加硝酸银溶液,若无沉淀产生,则已洗净。故答案为:取最后一次洗涤液,加入过量硝酸钡溶液,静置,在上层清液中滴加硝酸银溶液,若无沉淀产生,则已洗净;
(6)通过读数,可以看出待测液消耗的高锰酸钾的体积为:26.10 mL-0.00 mL = 26.10 mL,
则消耗高锰酸钾的物质的量为0.080 mol/L×26.10×10-3 L = 0.00208 mol,
根据反应:5Fe2++MnO4 +8H+ ═ 5Fe3+ +Mn2+ +4H2O,硫酸亚铁的物质的量为:0.00208 mol×5 = 0.01044 mol,所以样品中含有的摩尔盐的质量为:392 g/mol×0.011 mol = 4.0925 g,FeSO4 7H2O的质量分数为: 100% = 78.40%,故答案为78.40%。
【分析】(1)氨气可以与氢离子结合成铵根离子
(2)浓度太小不利于产物的形成
(3)A.倾倒液体时需要用玻璃棒引流B.温度过高易产生副产物C.摩尔盐中还有亚铁离子D.控制pH有利于产物形成
(4)利用溶解性加入乙醇,利用抽滤加速过滤,洗涤干燥即可
(5)考查的是洗涤是否干净,主要是检测硫酸根离子存在
(6)读出体积,利用得失电子的守恒原则计算出摩尔盐的质量即可
30.【答案】(1)低温
(2)3H2O-6e-=O3+6H+
(3)该反应的活化能高,反应速率慢
(4)B;C
(5)100;
【知识点】电极反应和电池反应方程式;活化能及其对化学反应速率的影响;催化剂;焓变和熵变
【解析】【解答】(1) 脱硫总反应:SO2 (g)+CO(NH2)2(aq)+2H2O(l)+ O2(g)= (NH2)SO4 (aq)+ CO2 (g),△S< 0,反应△H已知该反应能自发进行,△H - T△S <0,△H <0,且低温下反应自发进行,故答案为:低温;
(2) 由图可知,B极生成O2、O3,生O3的电极反应式为:3H2O - 6e- = O3+ 6H+,故答案为:3H2O - 6e- = O3+ 6H+;
(3) 增加n (O3),O3氧化SO2的反应几乎不受影响,说明浓度对反应速率影响较小,可能是反应活化能较大其反应速率较慢,故答案为:该反应的活化能高,反应速率慢;
(4) A.图中变化曲线可知,烟气在尿素溶液中的反应:v(脱硫)>v(脱硝),故A不正确;
B.芳香族图象中随pH变化的脱除率可知,尿素溶液pH的变化对脱硝效率的影响大于对脱硫效率的影响,故B正确;
C.脱出氮氧化物的pH在7以上,强酸性条件下不利于尿素对氮氧化物的脱除,故C正确;
D.pH =7的尿素溶液脱氮效果最佳,脱硫效果不随pH变化,故D不正确;
故答案为:BC;
(5) ①尿素的制备:2NH3 (g)+CO2 (g) CO(NH2)2 (s)+H2O(g) △H <0,一定条件下,往10L恒容密闭容器中充入2molNH3和1molCO2,该反应10 min后达到平衡,测得容器中气体密度为4.8g/L,结合三行计算列式计算,设消耗二氧化碳物质的量为x,
测得容器中气体密度为4.8g/L, ,解得x=0.5mol,平衡常数 ,故答案为:100;
②上述计算分析可知,达到平衡时尿素的物质的量小于0.5mol,反应达到平衡状态的时间在10 min之前,图中画出3~ 10 min内容器中尿素的物质的量的变化趋势曲线 ,故答案为: 。
【分析】(1)根据判断即可
(2)臭氧中的氧来自于水,水中的氧元素失去电子变成臭氧
(3)臭氧的含量的高低对反应速率影响不大,说明此反应中的分子还未达到反应所需要的的最低能量
(4)A.通过作图可以直接看出脱硫率和脱氮率的关系
B.根据有变动图像可以看出pH对脱氮率的影响大
C.从图中可以看出反应的pH都是接近中性或者是偏碱性
D.pH对脱硫率没的影响
(5)① 根据起始和平衡时的数据利用三行式计算出平衡时的浓度大小即可,再利用平衡常数公式计算即可②根据计算说明此反应还未达到平衡,尿素量继续增加低于平衡时的数据即可
31.【答案】(1)
(2)A;D
(3) + → +H2O
(4)
(5) 、 、
【知识点】芳香烃;苯的同系物及其性质;取代反应
【解析】【解答】(1)化合物B的结构简式 ;
(2) A.化合物A中含有-NH2、-COOH,可以发生缩聚反应,A项正确;
B.化合物G的结构简式为 ,能和盐酸发生水解反应,B项不正确;
C.化合物H的分子式是C18H13NFI,C项不正确;
D.化合物E的结构简式为 ,含有酯基,属于酯类,D项正确;
故答案为:AD;
(3)C为 ,E为 ,C+E→F的化学方程式为 + → +H2O;
(4) 和乙烯反应生成 , 和浓硝酸发生取代反应生成 , 被高锰酸钾氧化生成 , 发生还原反应生成 ,合成路线为: ;
(5)C的同分异构体中分子中共有5种氢原子,且分子中有碳氧双键和两个苯环,符合条件的同分异构体的结构简式有: 、 、 。
【分析】根据已知信息②可以推测出,G的结构简式为 ;根据反应条件逆推,F为酯,碱性条件下水解,加酸生成G,F的结构简式为 ;根据A、F的结构简式可知,D中含有 ,结合D的分子式及已知信息①推测出,D的结构简式为 ,E的结构简式为 ;A和SOCl反应生成B,B的结构简式为 ;B与C6H5F反应生成C,C的结构简式为 。
1 / 1浙江省之江教育评价2020-2021学年高三下学期化学开学考试试卷
一、单选题
1.(2021高三下·浙江开学考)水溶液因水解呈酸性的是( )
A.NaHSO4 B.BaCl2 C.CH3COONa D.NH4Cl
【答案】D
【知识点】电解质在水溶液中的电离;盐类水解的原理
【解析】【解答】A.NaHSO4是强酸的酸式盐,不水解,发生电离显酸性,A项不选;
B.BaCl2是强酸强碱盐,不发生水解,溶液呈中性,B项不选;
C.CH3COONa是强碱弱酸盐,水解显碱性,C项不选;
D.NH4Cl是强酸弱碱盐,水解显酸性,D项选;
故答案为:D。
【分析】水解呈现酸性,说明是强酸弱碱盐溶液
2.(2021高三下·浙江开学考)图中仪器在蒸馏实验中不需要用到的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】蒸馏与分馏
【解析】【解答】A.球形干燥管,用于放固体干燥剂,或防倒吸装置,在蒸馏实验中不需要用到,故A符合题意;
B.蒸馏烧瓶在蒸馏实验中需要用到,故B不符合题意;
C.冷凝管在蒸馏实验中需要用到,故C不符合题意;
D.牛角管在蒸馏实验中需要用到,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】蒸馏主要用的是蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管、酒精灯、铁架台等等仪器
3.(2021高三下·浙江开学考)在熔融状态下能导电的化合物是( )
A.HCl B.Cu C.CaCl2 D.SO3
【答案】C
【知识点】电解质与非电解质
【解析】【解答】A.HCl是共价化合物,融状态下不导电,A项不选;
B.Cu是单质,不是化合物,B项不选;
C.CaCl2是离子化合物,熔融状态下能导电,C项选;
D.SO3是共价化合物,融状态下不导电,D项不选;
故答案为:C。
【分析】加热熔融能够导电的一般是离子化合物,由金属元素和非金属元素形成
4.(2021高三下·浙江开学考)下列物质对应的组成错误的是( )
A.胆矾:CuSO4·5H2O B.纯碱:Na2CO3
C.硫铵:NH4HSO4 D.干冰:CO2
【答案】C
【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.胆矾是五水硫酸铜的俗名,化学式为CuSO4·5H2O,故A不符合题意;
B.纯碱是碳酸钠的俗名,化学式为Na2CO3,故B不符合题意;
C.硫铵是硫酸铵的俗名,化学式为(NH4)2SO4,故C符合题意;
D.干冰为CO2固体,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】硫铵是硫酸铵,而NH4HSO4是硫酸氢铵
5.(2021高三下·浙江开学考)下列表示错误的是( )
A.氯化钙的电子式:
B.乙烯的结构简式:CH2=CH2
C.甲烷分子的比例模型:
D.硫离子的结构示意图:
【答案】C
【知识点】球棍模型与比例模型;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.氯化钙为离子化合物,其电子式为: ,故A不符合题意;
B.乙烯的结构简式为:CH2=CH2,故B不符合题意;
C.甲烷分子的球棍模型: ,故C符合题意;
D.硫为16号元素,其离子的结构示意图: ,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】甲烷的比例模型中不应该体现出键连接方式,需要注意原子的直径大小
6.(2021高三下·浙江开学考)下列说法错误的是( )
A.废纸、脲醛树脂、旧橡胶制品等均属于有机物
B.石油裂化的主要产物是乙烯等气态短链经
C.玉米经水解和细菌发酵可以制得乙醇
D.液氯可以储存在钢瓶中
【答案】B
【知识点】氯气的物理性质;有机物的鉴别;醇类简介
【解析】【解答】A.废纸主要是天然纤维,脲醛树脂是尿素与甲醛在催化剂(碱性或酸性催化剂)作用下缩聚而成,旧橡胶制品主要成分是天然橡胶和合成橡胶,所以废纸、脲醛树脂、旧橡胶制品等均属于有机物,故A不符合题意;
B.石油裂化是在一定的条件下,将相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程,石油的深度裂化为裂解,石油裂解的主要产物是乙烯等气态短链烃,故B符合题意;
C.在催化剂作用下,用玉米为原料经水解和细菌发酵可制得乙醇,故C不符合题意;
D.在常温下干燥的氯气与铁不反应,因此液氯可以储存在钢瓶中,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.有机物是主要含有碳元素的物质,而废纸、脲醛树脂、旧橡胶制品等都含有碳元素
B.石油经过一般的蒸馏可以分离出汽油、柴油等,石油经过裂化和深度裂化得到的额产物是不一样的,裂化主要得到的得到轻质油,而裂解是得到气态短链烃
C.玉米的主要成分是淀粉经过水解后变成葡萄糖进行发酵就可以得到乙醇
D.液氯是纯净物,常温下不和铁发生反应
7.(2021高三下·浙江开学考)下列说法正确的是( )
A.正丁烷与新戊烷互为同系物 B.金刚石和干冰互为同素异形体
C.乙醇和乙醚互为同分异构体 D.16O和18O是两种不同的元素
【答案】A
【知识点】同素异形体;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】A.正丁烷与新戊烷具有相似结构,分子中相差一个-CH2,二者互为同系物,A项符合题意;
B.金刚石是C单质,干冰是CO2,是两者物质,B项不符合题意;
C.乙醇的分子式为C2H6O,乙醚的分子式为C4H10O,分子式不同,不是同分异构体,C项不符合题意;
D.16O和18O是同一元素的不同核素,互为同位素,D项不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.根据名称写出分子式,看分子式中是否相差CH2
B.同素异形体必须是同种元素形成的不同的单质,金刚石是单质,二氧化碳是化合物
C.同分异构体是分子式相同,结构式不同的有机物
D.元素的种类是由质子数决定的
8.(2021高三下·浙江开学考)下列说法错误的是( )
A.石灰石在高温下可用于消除燃煤烟气中的SO2
B.Na2CO3溶液可以除去铁屑表面的油污
C.茚三酮溶液可以检验蛋白质或氨基酸
D.向K2Cr2O7溶液中加入盐酸,溶液由黄色变为橙色
【答案】D
【知识点】氧化还原反应;二氧化硫的性质;酯的性质
【解析】【解答】A.向燃煤中加入适量石灰石,高温时其可将SO2转化为CaSO4,故A不符合题意;
B.油脂在碱性条件下可水解生成易溶于水的物质,所以Na2CO3溶液可以除去铁屑表面的油污,故B不符合题意;
C.蛋白质或氨基酸都含有自由的氨基,与茚三酮发生颜色反应,因此可用茚三酮来检验蛋白质或氨基酸,故C不符合题意;
D.由于在K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2 +H2O 2Cr +2H+,若向K2Cr2O7溶液中加入硫酸,氢离子浓度增大,平衡向左移动,溶液由黄色变为橙色,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.在高温下硫酸钙比较稳定不会分解
B.Na2CO3溶液水解显碱性
C.利用氨基的性质进行检验
D.,若加盐酸,盐酸具有还原性,能被K2Cr2O7溶液氧化,不会出现上述现象
9.(2021高三下·浙江开学考)下列说法正确的是( )
A.CaCO3是水泥生产中不可缺少的原料,它可以调节水泥的硬化速度
B.MgO可以作为耐火材料
C.氧化钠可用作呼吸面具中的供氧剂
D.单晶硅可用来制造光导纤维
【答案】B
【知识点】硅和二氧化硅;镁、铝的重要化合物;钠的氧化物
【解析】【解答】A.水泥的生产原料为黏土、石灰石,水泥的成分是硅酸二钙、硅酸三钙和铝酸三钙,可加入石膏增强水硬性,故A不符合题意;
B.氧化镁熔点高,MgO可作为耐火材料,故B符合题意;
C.过氧化钠与水、二氧化碳反应生成氧气,可用作呼吸面具中的供氧剂,故C不符合题意;
D.单晶硅常用于制造半导体材料和太阳能电池,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A.碳酸钙中不含结晶水故不能调节水泥的硬化速度
B.耐火材料需要抗高温,而氧化镁是离子晶体熔点高
C.呼吸面具中的供养剂需要和二氧化碳和水反应产生氧气,但氧化钠不能
D.光导纤维的主要原料是二氧化硅
10.(2021高三下·浙江开学考)反应3Br2+6NaOH 5NaBr+NaBrO3+3H2O中,氧化剂与还原剂的物质的量之比是( )
A.1∶1 B.1∶2 C.1:5 D.5∶1
【答案】D
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】由反应式3Br2+6NaOH 5NaBr+NaBrO3+3H2O可知,3个溴分子中的6个溴原子,其中有1个溴原子化合价从0价升高到+5价,失去5个电子,有5个溴原子化合价从0价降低到-1价,每个溴原子得到1个电子,根据电子得失守恒可知氧化剂与还原剂的物质的量之比为5:1,
故答案为:D。
【分析】变出元素的化合价,找出氧化剂与还原剂根据得失电子相同计算出物质的量之比
11.(2021高三下·浙江开学考)下列有关实验说法正确的是( )
A.准确量取25.00 mL的液体可选用移液管、量筒或滴定管等量具
B.在纸层析分离Fe3+和Cu2+的实验中,亲脂性强的成分在流动相中分配得多一些,随流动相移动的速度就快一些
C.将溴乙烷与氢氧化钾混合液加热,再滴加硝酸银溶液,观察有沉淀生成,可证明溴乙烷中含有溴
D.做焰色反应前,铂丝用稀硫酸清洗并灼烧至火焰呈无色
【答案】B
【知识点】焰色反应;卤代烃简介
【解析】【解答】A.准确量取25.00 mL的液体可选用移液管、滴定管等量具,不能选量筒,故A不符合题意;
B.Fe3+是亲脂性强的成分,在流动相中分配的多一些,随流动相移动的速度快一些;而Cu2+是亲水性强的成分,在固定相中分配的多一些,随流动相移动的速度慢一些,从而使Fe3+和Cu2+得到分离,故B符合题意;
C.水解后没有加硝酸至酸性,再加硝酸银,不能检验,故C不符合题意;
D.硫酸不挥发,应选稀盐酸清洗并灼烧至火焰呈无色,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.量筒的精确一般是0.1mL,不能精确量取
B.纸层析法主要是利用在不同离子在流动相中的溶解度来进行分离
C.溴乙烷水解后的产物需要加入酸进行酸化才能达到检验的目的
D.焰色反应清洗铂丝或者铁丝时用的是盐酸,盐酸形成的化合物很容易挥发
12.(2021高三下·浙江开学考)下列说法正确的是( )
A.明矾可用作净水剂和消毒剂
B.足量SO2通入Ba(NO3)2溶液中产生白色沉淀
C.NH3在足量的氧气中燃烧生成NO
D.过量的铁与少量的氯气反应生成FeCl2
【答案】B
【知识点】氯气的化学性质;二氧化硫的性质
【解析】【解答】A.明矾中的铝离子水解生成氢氧化铝胶体,具有吸附作用,可用作净水剂,不能作消毒剂,故A不符合题意;
B.硝酸具有强氧化性,所以足量SO2通入Ba(NO3)2溶液中,能把SO2氧化成硫酸,硫酸根离子再和Ba2+反应产生白色沉淀BaSO4,故B符合题意;
C.NO不稳定,与氧气反应生成NO2,所以NH3在足量的氧气中燃烧生成NO2,故C不符合题意;
D.铁与氯气反应生成FeCl3固体,不能生成氯化亚铁,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.明矾只有做净水剂不能做消毒剂,Al3+不具有氧化性
B.二氧化硫溶于水形成亚硫酸,在酸性条件下硝酸根具有强氧化性
C.一氧化氮具有还原性,氧气具有氧化性,继续发生氧化还原反应
D.氯气具有强氧化性,只能生成三价铁
13.(2021高三下·浙江开学考)能正确表示下列反应的离子方程式是( )
A.乙酸乙酯与NaOH溶液共热:CH3COOCH2CH3+OH- CH3COO-+CH3CH2OH
B.NH4Fe(SO4)2溶液与足量NaOH溶液反应:Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
C.漂白粉溶液吸收少量二氧化硫气体:SO2+H2O+ClO-= +Cl-+2H+
D.氧化铜与稀醋酸溶液反应:CuO+2H+=Cu2++H2O
【答案】A
【知识点】氧化还原反应;离子反应发生的条件;酯的性质
【解析】【解答】A.乙酸乙酯与NaOH溶液共热水解彻底,生成醋酸钠和乙醇,离子方程式:CH3COOCH2CH3+OH- CH3COO-+CH3CH2OH;故A符合题意;
B.氢氧化钠足量,铁离子、铵根离子都反应,生成氢氧化铁和一水合氨,离子方程式不完整,故B不符合题意;
C.漂白粉溶液吸收少量二氧化硫气体,要考虑氢离子继续与次氯酸根生成次氯酸,离子方程式:Ca2++3ClO-+H2O+SO2═CaSO4↓+2HClO+Cl-,故C不符合题意;
D.氧化铜与稀醋酸溶液反应,离子方程式:CuO+2CH3COOH═Cu2++H2O+2CH3COO-,故D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A.酯的水解在碱性溶液中完全水解且生成的醋酸钠是强电解质
B.发生的反应是NH4++ Fe3++4OH-=Fe(OH)3↓ +NH3,H2O
C.产物中含有弱电解质次氯酸
D.醋酸为弱酸不拆
14.(2021高三下·浙江开学考)下列说法错误的是( )
A.将植物的秸杆、树叶、杂草和人畜的粪便加入沼气发酵池中,在厌氧条件下生成沼气
B.等物质的量的乙醇、乙醛、乙酸完全燃烧消耗O2的量依次减少
C.固态氨基酸主要以内盐形式存在,熔点较高,不易挥发,易溶于有机溶剂
D.乙酸乙酯中混有的乙酸,可加入足量的饱和Na2CO3溶液,经分液除去乙酸
【答案】C
【知识点】酯的性质;氨基酸、蛋白质的结构和性质特点
【解析】【解答】A.植物的秸杆、树叶、杂草和人畜的粪便含有生物质能,可在厌氧条件下发酵制取甲烷,从而有效利用生物质能,故A不符合题意;
B.乙醇可以写成C2H4 H2O,燃烧时消耗O2部分为C2H4,同理将乙醛、乙酸分别写成C2H4 O、C2H4 O2,对比可知等物质的量的乙醇、乙醛、乙酸完全燃烧消耗O2的量依次减少,故B不符合题意;
C.固态氨基酸主要以内盐形式存在,熔点较高,不易挥发,因其性质类似于盐类,所以不易溶于有机溶剂,故C符合题意;
D.饱和Na2CO3溶液可以与乙酸发生反应,且会与乙酸乙酯分层,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.主要成分是纤维素,可以进行发酵得到甲烷
B.写出方程式计算等物质的量的物质消耗的氧气即可
C.根据相似相溶判断,有机物易溶于有机物,无机物易溶于无机物
D.利用乙酸乙酯在碳酸钠溶液中溶解度很小即可进行分离
15.(2021高三下·浙江开学考)关于图中物质说法正确的是( )
A.该物质在固态时属于分子晶体,熔点较低
B.可以发生取代、氧化、还原、消去、加聚反应
C.只含两种官能团
D.1 mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多消耗2 mol NaOH
【答案】A
【知识点】醇类简介;羧酸简介
【解析】【解答】A.该物质在固态时属于分子晶体,熔点较低,A符合题意;
B.该有机物含有醇羟基,能发生取代、氧化、消去反应,不能发生加聚反应,B不符合题意;
C.含有官能团:醇羟基、羧基、N位置的胺也可看作官能团,C不符合题意;
D.1mol该有机物含有1mol羧基,只消耗1 mol NaOH,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.有非金属元素形成的有机物一般熔点比较低,是分子晶体
B.根具有羧基、羟基,胺基但是加聚需要双键,但是,结构中没有双键
C.含有三种官能团
16.(2021高三下·浙江开学考)X、Y、Z、M、Q五种短周期元素,原子序数依次增大。Y元素的最高正价为+4价,Y元素与Z元素相邻,且化合物Z2X4的电子总数为18个;X与M元素同主族;Q元素的原子最外层电子数比次外层少一个电子。下列说法错误的是( )
A.最高价氧化物对应水化物的酸性:Q>Z>Y
B.原子半径:ZC.X、Z和Q三种元素形成的化合物一定是共价化合物
D.X2Z-ZX2易溶于水,其水溶液呈碱性
【答案】C
【知识点】原子结构与元素的性质;物质的结构与性质之间的关系
【解析】【解答】A.Q、Z、Y分别为Cl、N、C,同周期从左到右,元素的最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强,N>C,高氯酸的酸性最强,所以最高价氧化物对应水化物的酸性:Q>Z>Y,A项不符合题意
B.Z、Y、M分别是N、C、Na,同周期从左到右,原子半径逐渐减小,同主族从上到下,原子半径逐渐增大,所以原子半径:ZC.X、Z、Q形成的化合物NH4Cl,是离子化合物,C项符合题意;
D.X2Z-ZX2是H2N-NH2,易溶于水,其水溶液呈碱性,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】X、Y、Z、M、Q五种短周期元素,原子序数依次增大,Y元素的最高正价为+4价,Y是C元素;Y元素与Z元素相邻,Z是N元素;化合物Z2X4的电子总数为18个,X是H元素;X与M元素同主族,M是Na元素;Q元素的原子最外层电子数比次外层少一个电子,Q元素最外层电子数为7,Q是Cl元素。
17.(2021高三下·浙江开学考)下列说法正确的是( )
A.中和pH和体积均相等的氨水、NaOH溶液,所需HCl的物质的量相同
B.将KCl溶液从常温加热至80℃,溶液的pH不变
C.常温下,NaHSO3溶液呈酸性,说明H2SO3是弱酸
D.常温下,pH为3的醋酸溶液中加入醋酸钠固体,溶液pH增大
【答案】D
【知识点】电解质在水溶液中的电离;测定溶液pH的方法;盐类水解的应用
【解析】【解答】A.中和pH和体积均相等的氨水、NaOH溶液,所需HCl的物质的量不相同,氨水所需体积更大,故A不符合题意;
B.KCl溶液为中性溶液,常温下H=7,加热到80℃时,水的离子积Kw,增大,对应溶液的氢离子浓度随温度升高会增大, pH会减小,但溶液溶质仍为KCl ,则仍呈中性,故B符合题意;
C.常温下,NaHSO3溶液呈酸性,是因为氢离子电离,不能说明亚硫酸为弱酸,故B不符合题意;
D.醋酸在溶液中会发生电离平衡:CH2COOH CH3COO-+H+,向溶液中加入醋酸钠固体,根据同离子效应可知,该平衡会向生成弱电解质的方向(逆向)移动,使溶液中的氢离子浓度减小, pH增大,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.pH相同的氨水和氢氧化钠,氨水的物质的量浓度大
B.中性溶液,主要是水的电离,温度升高,电离增强,氢氧根离子浓度变大
C.亚硫酸氢钠显酸性是因为亚硫酸根电离出离子
D.醋酸钠抑制了电离平衡,导致氢离子浓度降低
18.(2021高三下·浙江开学考)二氧化碳催化加氢制甲醇的反应为3H2(g)+CO(g) H2O(g)+CH3OH(g) H<0。下列说法正确的是( )
A.增大压强,平衡正向进行,该反应的平衡常数K增大
B.升高温度可使该反应的正反应速率增大,逆反应速率减小
C.温度越低越有利于该反应的进行,从而提高甲醇的生产效率
D.使用高效催化剂,可降低反应的活化能,增大活化分子百分数
【答案】D
【知识点】化学反应速率;活化能及其对化学反应速率的影响;催化剂;化学平衡常数
【解析】【解答】A.该反应的正反应是气体分子数减小的反应,因此增大压强,平衡向正向进行,但平衡常数K不变,A项不符合题意;
B.升高温度可使该反应的正、逆反应速率均增大,B项不符合题意;
C.反应的正反应是放热反应,在一定范围内,降低温度有理于平衡向正向移动,能提高甲醇的生产效率,C项不符合题意;
D.使用高效催化剂,可降低反应的活化能,增大活化分子百分数,增加反应速率,D项符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.平衡常数K只与温度有关
B.温度对速率的影响是同等的
C.温度过低不利于反应的进行
D.使用催化剂可以提高速率主要是因为降低了反应所需要的能量,使更多分子变成活化分子
19.(2021高三下·浙江开学考)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.1 molNa被完全氧化为Na2O2时,失去NA个电子
B.常温下,pH=10的碳酸钠溶液中,OH-的数目为10-4NA
C.用电解粗铜的方法精炼铜,当电路中通过的电子数为NA时,阳极应有32 g Cu转化为Cu2+
D.60 g二氧化硅固体中含有NA个二氧化硅分子
【答案】A
【知识点】氧化还原反应;盐类水解的原理;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.钠在反应中由0价升高到+1价,所以1 molNa被完全氧化为Na2O2时,失去NA个电子,A项符合题意;
B.因体积不确定,无法计算出OH-的数目,B项不符合题意;
C.电解精炼铜时,阳极为粗铜,阳极发生的电极反应有:比铜活泼的杂质金属失电子发生氧化反应,例如 、 Cu失电子的氧化反应: , 当电路中通过的电子数为NA时,即电路中通过1mol电子,Cu失去的电子应小于1mol,阳极反应的Cu的物质的量小于0.5mol,则阳极反应的Cu的质量小于32g,C项不符合题意;
D.二氧化硅是原子晶体,由Si、O原子直接构成,不含有分子,D项不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.根据Na~Na+~e,根据钠完全反应计算出转移电子数
B.根据n=cV,但是体积未知不能计算
C.电解精炼铜时,阳极的粗铜中有可能是锌失去电子,因此电解的铜的减小
D二氧化硅中不存在分子
20.(2021高三下·浙江开学考)已知汽车尾气的无害化处理反应为2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)。为研究某种催化剂催化测定在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:
时间(s) 0 1 2 3 4 5
c(NO)(×10-3mol/L) 1.00 0.45 0.25 0.15 0.1 0.1
c(CO)(×10-3mol/L) 3.60 3.05 2.85 2.75 2.70 2.70
下列说法正确的是( )
A.该反应在3s时达到平衡
B.前2s内的平均反应速率v(N2)=1.875×10-4 mol/(L·s)
C.NO和CO的平衡转化率相同
D.平衡状态时,c(CO2)=0.9 mol/L
【答案】B
【知识点】化学反应速率;化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A.该反应在3s时反应物浓度仍然在变化,没有达到平衡状态,A不符合题意;
B.前2s内NO浓度减少了7.5×10-4mol/L,因此根据方程式可知生成氮气浓度是3.75×10-4mol/L,则氮气的平均反应速率= =1.875×10-4 mol/(L·s),B符合题意;
C.NO和CO的起始浓度不是1:1的,而反应是按照1:1转化的,因此平衡转化率不相同,C不符合题意;
D.平衡状态时消耗CO是9×10-4mol/L,则根据方程式可知平衡时c(CO2)=9×10-4 mol/L,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.浓度不变时即可达到平衡,4秒时达到平衡
B.根据浓度变化量即可计算出速率
C.可根据数据计算出平衡转化率
D.根据平衡时的数据计算出平衡时的浓度
21.(2020·)一种高性能的碱性硼化钒(VB2)—空气电池如下图所示,其中在VB2电极发生反应: 该电池工作时,下列说法错误的是( )
A.负载通过0.04 mol电子时,有0.224 L(标准状况)O2参与反应
B.正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高
C.电池总反应为
D.电流由复合碳电极经负载、VB2电极、KOH溶液回到复合碳电极
【答案】B
【知识点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.当负极通过0.04mol电子时,正极也通过0.04mol电子,根据正极的电极方程式,通过0.04mol电子消耗0.01mol氧气,在标况下为0.224L,A不符合题意;
B.反应过程中正极生成大量的OH-使正极区pH升高,负极消耗OH-使负极区OH-浓度减小pH降低,B符合题意;
C.根据分析,电池的总反应为4VB2+11O2+20OH-+6H2O=8 +4 ,C不符合题意;
D.电池中,电子由VB2电极经负载流向复合碳电极,电流流向与电子流向相反,则电流流向为复合碳电极→负载→VB2电极→KOH溶液→复合碳电极,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】根据图示的电池结构,左侧VB2发生失电子的反应生成 和 ,反应的电极方程式如题干所示,右侧空气中的氧气发生得电子的反应生成OH-,反应的电极方程式为O2+4e-+2H2O=4OH-,电池的总反应方程式为4VB2+11O2+20OH-+6H2O=8 +4 ,据此分析。
22.(2021高三下·浙江开学考)已知将1 mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高,将1 mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低。关于下列 H的判断错误的是( )
CuSO4·5H2O (s)= CuSO4(s)+5H2O(1) H1
CuSO4(s)= CuSO4(aq) H2
CuSO4(aq)= Cu2+(aq)+ (aq) H3
CuSO4·5H2O (s)= Cu2+(aq)+ (aq)+5H2O(1) H4
A. H1> H4 B. H1>0 H2<0
C. H1+ H2+ H3= H4 D. H2+ H3> H1
【答案】D
【知识点】热化学方程式;盖斯定律及其应用;反应热的大小比较
【解析】【解答】A. H4<0,△H1>0,则 H1> H4,A符合题意;
B.分析可知, H1>0 H2<0,B符合题意;
C.由盖斯定律前三个反应相加得到反应四,即 H1+ H2+ H3= H4,C符合题意;
D.由盖斯定律 H2+ H3,得为CuSO4 5H2O(s)=Cu2+(aq)+SO42-(aq)+5H2O(l)△H>0;则 H2+ H3>0,△H1>0,两者大小未知,无法比较;
故答案为:D。
【分析】CuSO4 5H2O(s)受热分解生成CuSO4(s),为吸热反应, CuSO4·5H2O (s)= CuSO4(s)+5H2O(1) △H1>0,将CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高, CuSO4(s)= CuSO4(aq) H2<0,CuSO4(aq)电离需要吸收热量, CuSO4(aq)= Cu2+(aq)+ (aq) 则 H3>0,由盖斯定律 H4= H1+ H2+ H3
23.(2021高三下·浙江开学考)H2C2O4为二元弱酸,Ka1(H2C2O4)=5.4×10-2,Ka2(H2C2O4) =5.4×10-5,设H2C2O4溶液中c(总)=c(H2C2O4) +c( ) +c( )。室温下用NaOH溶液滴定25.00mL.0. 100mol/L H2C2O4溶液至终点。滴定过程得到的下列溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是( )
A.0.1000mol/LH2C2O4溶液:c(H+)= 0.1000mol/L+ c( )+c(OH-)-c(H2C2O4)
B.c(Na+)=c(总)的溶液:c(Na+)>c(H2C2O4)>c( )>c(H+)
C.pH=7的溶液:c(Na+)=0.1000mol/L+ c( )- c(H2C2O4)
D.c(Na+)=2c(总)的溶液:c(OH-)- c(H+)=c(H2C2O4)+c( )
【答案】A
【知识点】盐类水解的应用;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A.H2C2O4溶液中的电荷守恒为c(H+)=c( )+2c( )+c(OH-),0.1000 mol·L 1H2C2O4溶液中0.1000mol/L=c(H2C2O4) + c( )+ c( ),两式整理得c(H+)=0.1000mol/L-c(H2C2O4)+c( )+c(OH-),故A符合题意;
B.c(Na+)=c(总)时溶液中溶质为NaHC2O4, 既存在电离平衡又存在水解平衡, 水解的离子方程式为 +H2O H2C2O4+OH-, 水解常数Kh= =1.85 10-13 Ka2(H2C2O4), 的电离程度大于水解程度,则c( ) c(H2C2O4),故B不符合题意;
C.滴入NaOH溶液后,溶液中的电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c( )+2c( )+c(OH-),室温pH=7即c(H+)=c(OH-),则c(Na+)=c( )+2c( )=c(总)+c( )-c(H2C2O4),由于溶液体积变大,c(总) 0.1000mol/L,c(Na+) 0.1000mol/L +c( )-c(H2C2O4),故C不符合题意;
D.c(Na+)=2c(总)时溶液中溶质为Na2C2O4,溶液中的电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c( )+2c( )+c(OH-),物料守恒为c(Na+)=2[c(H2C2O4) + c( )+ c( )],两式整理得c(OH-)-c(H+)=2c(H2C2O4)+c( ),故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.根据电荷守恒写出电荷守恒的关系式,结合物料守恒等式即可判断
B.根据 c(Na+)=c(总)的溶液 ,可以得出是产物是NaHC2O4,水解会产生H2C2O4,电离会产生,比较水解程度和电离程度即可
C.根据电荷守恒和物料守恒判断即可
D. c(Na+)=2c(总)的溶液 ,说明此时的溶液是Na2C2O4,充分的利用电荷守恒和物料守恒判断
24.(2021高三下·浙江开学考)过碳酸钠2Na2CO3·3H2O2是一种白色晶体,可用碳酸钠和双氧水化合制备:2Na2CO3+3H2O2=2Na2CO3·3H2O2。下列说法正确的是( )
A.过碳酸钠具有强还原性
B.1 mol过碳酸钠发生热分解,转移的电子数为6NA
C.生产过程中若遇到酸、铁盐等都可能导致产率下降
D.将过碳酸钠溶液与亚硫酸氢钠溶液混合,发生的反应为2NaCO3·3H2O2+3NaHSO3=2Na2CO3+3NaHSO4+3H2O
【答案】C
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A.过碳酸钠具有碳酸钠和双氧水的性质,双氧水具有强氧化性,但其还原性较弱,A不符合题意;
B.过碳酸钠为Na2CO3·3H2O2,1mol过碳酸钠分解,即2Na2CO3·3H2O2=2Na2CO3+3H2O2,3mol H2O2分解生成氧气和水,转移3mol电子,B不符合题意;
C.碳酸钠能与酸反应,铁盐能作为双氧水分解的催化剂,故在生产过程中酸、铁盐可能导致产率下降,故C符合题意;
D.产物中Na2CO3 的CO 离子与NaHSO4 中的H+离子不共存,可以发生反应生成水和二氧化碳,故该化学方程式不符合题意,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.起氧化还原作用的是过氧化氢,过氧化氢中的氧元素处于中间价态,既有氧化性又有还原性
B.写出过碳酸钠分解时的方程式找出电子的转移关系即可
C.加入这些物质减少了过氧化氢的量
D. 不符合离子共存的原则
25.(2021高三下·浙江开学考)某固体混合物X,可能含有Fe2O3、FeO、 NaNO2、NaHCO3、NaHSO4、CuCl2中的几种或全部。
①将X溶于足量的水,固体全部溶解得到溶液Y,并产生气体Z(不考虑水蒸气);
②向溶液Y中加入KSCN,溶液呈血红色。
下列说法正确的是( )
A.X中一定含NaHSO4、NaHCO3、Fe2O3,不含NaNO2
B.X中一定含有NaHSO4、NaNO2、 Fe2O3
C.气体Z可能是3种气体的混合物。
D.溶液Y中加入少量NaOH,无蓝色沉淀生成,说明X中不含CuCl2
【答案】C
【知识点】常见离子的检验;离子共存
【解析】【解答】A.根据分析可知:X中一定含NaHSO4,可能存在NaHCO3、Fe2O3、 NaNO2,A项不符合题意;
B.根据分析可知:X中一定含NaHSO4,可能存在Fe2O3、 NaNO2,B项不符合题意;
C.气体Z可能是二氧化氮、一氧化氮和二氧化碳3种气体的混合物,C项符合题意;
D.溶液Y中加入少量NaOH,无蓝色沉淀生成,可能是NaHSO4过量,不能说明X中不含CuCl2,D项不符合题意;
故答案为C。
【分析】固体混合物X溶于足量的水,固体全部溶解得到溶液Y,并产生气体Z,气体Z可能是NaHCO3与NaHSO4反应生成CO2,也可能是FeO和 NaNO2在NaHSO4存在的条件下生成NO,也可能是NaNO2在NaHSO4存在的条件下发生歧化反应生成一氧化氮和二氧化氮,所以NaHSO4一定存在,向溶液Y中加入KSCN,溶液呈血红色,证明X中一定含有Fe2O3和FeO中的一种或多种。
二、综合题
26.(2021高三下·浙江开学考)
(1)比较NaHCO3与NaAlO2结合氢离子能力的强弱,用一个离子方程式加以说明: 。
(2)画出NH3·H2O的结构 。 (氢键可用X…H-Y来表示)
(3)常压下,AlF3的熔点(1040℃)比AlCl3的熔点(194℃)高,原因是 。
【答案】(1)CO2+ +H2O= +Al(OH)3↓
(2)
(3)AlF3是离子晶体,AlCl3是分子晶体,离子键强于分子间作用力,故熔点更高
【知识点】离子晶体;分子晶体;含有氢键的物质
【解析】【解答】(1)酸性H2CO3>Al(OH)3,则结合氢离子能力 < ,能说明这一关系的离子方程式为:CO2+ +H2O= +Al(OH)3↓,故答案为:CO2+ +H2O= +Al(OH)3↓;
(2)在NH3·H2O中氨分子和水分子间可形成氢键,由于一水合氨可电离出铵根离子和氢氧根离子,故NH3·H2O的结构可以表示为 ,故答案为: ;
(3)AlF3是离子晶体,微粒间是离子键,比作为分子晶体的AlCl3间的分子间作用力更强,故熔点更高,故答案为:AlF3是离子晶体,AlCl3是分子晶体,离子键强于分子间作用力,故熔点更高。
【分析】(1)酸性越强结合氢离子能力越弱
(2)氨气中氮原子提供孤对电子,水中的氢原子提供空轨道
(3)比较的是离子化合物和共价化合物性质的区别
27.(2021高三下·浙江开学考)称取8.00 g氧化铜和氧化铁固体混合物,加入100 mL2.00mol/L的硫酸充分溶解,往所得溶液中加11.2g铁粉,充分反应后,得固体的质量为6.08g。请计算:
(1)加入铁粉充分反应后,溶液中溶质的物质的量 。
(2)固体混合物中氧化铜的质量 。
【答案】(1)0.200 mol
(2)4.80 g
【知识点】有关混合物反应的计算;化学方程式的有关计算
【解析】【解答】(1)100 mL2.00mol/L的硫酸的物质的量n=0.1L×2.00mol/L=0.200mol,据分析、所得溶液中铁元素以亚铁离子形式存在、溶质只有硫酸亚铁时,溶液中铁元素质量最大,n(FeSO4)=n(H2SO4)= 0.200mol,已知加入铁粉 、按铁元素守恒可知,反应后必定有一部分铁多余,故加入铁粉充分反应后,溶液中为0.200mol FeSO4;
(2)根据(1)的结果,充分反应后,溶液中含铁元素n(Fe)=n(FeSO4)=0.200mol,质量m=0.200mol 56g/mol=11.2g,等于加入的铁粉的质量,说明6.08g固体中剩余铁的质量恰好等于氧化铁中铁元素的质量,设氧化铜物质的量为x,氧化铁物质的量为y,则有:
,解得x=0.06,y=0.02,氧化铜的质量是0.06mol×80g/mol=4.80g。
【分析】过程发生的反应:CuO+H2SO4=CuSO4+H2O,Fe2O3 +3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O,Fe+ Fe2(SO4)3=3FeSO4,Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,有固体剩余,则铁元素以亚铁离子形式存在、溶液全部是硫酸亚铁时,溶液中铁元素质量最大,则由数据可知,所得固体中必定含铜、含剩余的铁,以此解答。
28.(2021高三下·浙江开学考)化合物X由四种常见元素组成,某实验小组为探究其组成进行了如图实验:
已知:①纯净气体E能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色;②流程中所用转化试剂均过量。
请回答下列问题:
(1)化合物X中所含的元素有H、O和 , X的化学式为 。
(2)写出化台物X隔绝空气灼烧生成混合气体A的化学方程式 。
(3)在实验室,X常用作沉淀剂。写出化合物X与CaCl2溶波反应的离子方程式 。
(4)气体E也能与灼热CuO发生氧化还原反应,只生成一种固体产物。 请推测固体产物的组成(假设CuO完全反应) ,并设计实验方案验证之 。
(5)某同学认为可以用点燃的方法将混合气体B转变为纯净气体C,你认为是否可行,并说明理由 。
【答案】(1)N、C;(NH4)2C2O4
(2)(NH4)2C2O4 2NH3↑+CO↑+CO2↑+H2O↑
(3)Ca2++ =CaC2O4↓
(4)固体产物可能是Cu,也可能是Cu2O;取反应后的固体,加入稀硫酸,若溶液变蓝,说明是Cu2O,若无现象,说明是Cu
(5)不可行,点燃后可能引进氧气或空气这一新的杂质;如果CO2含量高时不易点燃;实验装置复杂不易操作
【知识点】离子共存;探究物质的组成或测量物质的含量
【解析】【解答】(1)分析可知,化合物X中所含的元素有H、O和N、C,X的化学式为(NH4)2C2O4;
(2)气体A中含水蒸气、CO和CO2,化台物X隔绝空气灼烧生成混合气体A的化学方程式:(NH4)2C2O4 2NH3↑+CO↑+CO2↑+H2O↑;
(3)化合物(NH4)2C2O4电离出 与CaCl2溶液电离出Ca2+结合生成沉淀,反应的离子方程式:Ca2++ =CaC2O4↓;
(4)气体NH3与灼热CuO发生氧化还原反应,N元素化合价已经是最低价,则只能做还原剂,则CuO做氧化剂,Cu元素化合价降低,可能是+1价或0价,则固体产物可能是Cu,也可能是Cu2O,实验方案验证为:取反应后的固体,加入稀硫酸,若溶液变蓝,说明是Cu2O,若无现象,说明是Cu;
(5)CO2中含有CO杂质,不能用点燃法除去CO杂质,因为点燃后可能引进氧气或空气这一新的杂质;如果CO2含量高时不易点燃;实验装置复杂不易操作。
【分析】纯净气体E能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色,则E是NH3,标准状况下,其物质的量为 ,则化合物X中含N元素的质量为 ,气体C能使澄清石灰水变浑浊,则C是CO2,白色沉淀D是CaCO3,其物质的量为 ,则含C元素的质量为 ,其中气体B经灼热CuO反应得到气体C,则B含有CO,而气体A经浓硫酸干燥得到气体B,则气体A中含有水蒸气,化合物X隔绝空气加热分解,则无其他O元素参与,H、O元素全部来源于化合物X,则H、O元素的质量为6.2-1.2-1.4=3.6g,即H2O的质量为3.6g,含H的物质的量为 ,含O的物质的量为 ,则n(C):n(N):n(H):n(O)=0.1:0.1:0.4:0.2=1:1:4:2,则化合物X的化学式为(NH4)2C2O4。
29.(2021高三下·浙江开学考)某实验小组拟用碱性烂版液{主要成分为[Cu(NH3)4]Cl2和Cu(OH)2}为原料制取摩尔盐,并回收铜单质,设计流程如图:
已知:温度超过60℃时, FeSO4在溶液中易形成FeSO4·H2O白色晶体,且一旦产生则难以消失。摩尔盐能溶于水,难溶于乙醇。
请回答下列问题:
(1)写出[Cu(NH3)4]Cl2与稀硫酸反应的离子方程式 。
(2)实验中第一步所用硫酸浓度为4mol/L,不能太小,原因是 。
(3)关于该实验过程的下列说法中正确的是_______。
A.所加铁粉应该先用饱和碳酸钠溶液浸泡除去表面的油污,然后用倾析法分离,倾析法操作如图所示:
B.溶液A与铁粉反应,若温度高于60℃,会导致回收的铜不纯净
C.硫酸铵的用量,可以由溶解的铁粉的量决定,即溶解1mol铁粉,则所加硫酸铵也约为1 mol
D.溶液B的pH控制在5~6之间,若pH过高, 可用硫酸调节,以抑制Fe2+水解
(4)为从溶液C中得到较纯的摩尔盐,请选择下列合适的操作并排序: 。
①用少量冰水洗涤 ②蒸发至较多晶体出现 ③溶液中加入无水乙醇 ④抽滤 ⑤冷却结晶 ⑥干燥
(5)如何检验摩尔盐已经洗涤干净: 。
(6)为了测定产品中摩尔盐(M=392g/mol)的含量,某同学用分析天平称取5.220 g的产品置于锥形瓶中,加适量去氧水溶解后用0.080 mol/L的酸性KMnO4溶液滴定,滴定时读数如图,测得产品纯度为 。
【答案】(1)Cu(NH3) +4H+=Cu2++4
(2)若硫酸浓度太小,反应速率太慢,产量不高,摩尔盐析出困难
(3)B;D
(4)③④①⑥
(5)取最后一次洗涤液,加入过量硝酸钡溶液,静置,在上层清液中滴加硝酸银溶液,若无沉淀产生,则说明已洗净
(6)78.40%
【知识点】常见离子的检验;离子共存;铁及其化合物的性质实验;化学方程式的有关计算
【解析】【解答】(1)因为[Cu(NH3)4]Cl2为络合物,在水溶液中可电离[Cu(NH3)4]2+与Cl-,所以[Cu(NH3)4]Cl2与稀硫酸反应的离子方程式为:Cu(NH3)42+ + 4H+ = Cu2+ + 4NH4+,
故答案为Cu(NH3)42+ + 4H+ = Cu2+ + 4NH4+;
(2)若第一步硫酸的浓度太小,会使反应速率降低,同时影响摩尔盐的析出量,故答案为:若硫酸浓度太小,反应速率太慢,产量不高,摩尔盐析出困难;
(3)A.所加铁粉应该先用饱和碳酸钠溶液浸泡除去表面的油污,然后用倾析法分离,其操作过程需要用玻璃棒引流,故A不正确;
B.溶液A与铁粉反应温度若高于60℃,FeSO4在溶液中易形成FeSO4·H2O白色晶体,且一旦产生则难以溶解,最终固体乙中回收的铜不纯净,故B正确;
C.所得的溶液B中阴离子一部分是硫酸根离子,一部分是氯离子,则溶解的铁粉是1 mol时,加入的硫酸铵的物质的量应小于1 mol,故C不正确;
D.溶液B的Fe2+易发生水解,硫酸调节pH在5-6之间,可抑制Fe2+水解,故D正确;
故答案为:BD;
(4)因为温度超过60℃时,FeSO4在溶液中易形成FeSO4·H2O白色晶体,且一旦产生则难以消失;摩尔盐能溶于水,难溶于乙醇,若想从溶液C得到较纯的摩尔盐,可将摩尔盐与无水乙醇混合后抽滤,其操作步骤为:③④①⑥,故答案为:③④①⑥;
(5)若最后一次洗涤液中无硫酸根离子、氯离子的存在,则证明已洗涤干净,其操作方法是:取最后一次洗涤液,加入过量硝酸钡溶液,静置,在上层清液中滴加硝酸银溶液,若无沉淀产生,则已洗净。故答案为:取最后一次洗涤液,加入过量硝酸钡溶液,静置,在上层清液中滴加硝酸银溶液,若无沉淀产生,则已洗净;
(6)通过读数,可以看出待测液消耗的高锰酸钾的体积为:26.10 mL-0.00 mL = 26.10 mL,
则消耗高锰酸钾的物质的量为0.080 mol/L×26.10×10-3 L = 0.00208 mol,
根据反应:5Fe2++MnO4 +8H+ ═ 5Fe3+ +Mn2+ +4H2O,硫酸亚铁的物质的量为:0.00208 mol×5 = 0.01044 mol,所以样品中含有的摩尔盐的质量为:392 g/mol×0.011 mol = 4.0925 g,FeSO4 7H2O的质量分数为: 100% = 78.40%,故答案为78.40%。
【分析】(1)氨气可以与氢离子结合成铵根离子
(2)浓度太小不利于产物的形成
(3)A.倾倒液体时需要用玻璃棒引流B.温度过高易产生副产物C.摩尔盐中还有亚铁离子D.控制pH有利于产物形成
(4)利用溶解性加入乙醇,利用抽滤加速过滤,洗涤干燥即可
(5)考查的是洗涤是否干净,主要是检测硫酸根离子存在
(6)读出体积,利用得失电子的守恒原则计算出摩尔盐的质量即可
30.(2021高三下·浙江开学考)烟气(主要污染物SO2、NO、NO2)的大量排放造成严重的大气污染,国内较新研究成果是采用以尿素为还原剂的脱硫脱硝一体化技术。
(1)脱硫总反应:2SO2(g)+2CO(NH2)2(aq)+4H2O(l)+O2(g)=2(NH4)SO4(aq)+
2CO2(g),已知该反应能自发进行,则条件是 (填“高温”、“低温”或“任何温度”)。
(2)电解稀硫酸制备O3(原理如图),则产生O3的电极反应式为 。
(3)室温下,往恒容的反应器中加入固定物质的量的SO2和NO,通入O3充分混合。反应相同时间后,各组分的物质的量随n(O3):n(NO)的变化如图。臭氧量对反应SO2(g)+O2(g)= SO3(g)+O2(g)的影响不大,试用过渡态理论解释可能原因 。
(4)通过控制变量法研究脱除效率的影响因素得到数据如图所示,下列说法正确的是_______。
A.烟气在尿素溶液中的反应:v(脱硫) B.尿素溶液pH的变化对脱硝效率的影响大于对脱硫效率的影响
C.强酸性条件下不利于尿素对氮氧化物的脱除
D.pH=7的尿素溶液脱硫效果最佳
(5)尿素的制备:2NH3(g)+ CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g) H<0。一定条件下,往10 L恒容密闭容器中充入2 molNH3和1 molCO2。
①该反应10 min后达到平衡,测得容器中气体密度为4.8g/L,平衡常数K= 。
②如图是该条件下,系统中尿素的物质的量随反应时间的变化趋势,当反应时间达到3min时,迅速将体系升温,请在图中画出3-10min内容器中尿素的物质的量的变化趋势曲线 。
【答案】(1)低温
(2)3H2O-6e-=O3+6H+
(3)该反应的活化能高,反应速率慢
(4)B;C
(5)100;
【知识点】电极反应和电池反应方程式;活化能及其对化学反应速率的影响;催化剂;焓变和熵变
【解析】【解答】(1) 脱硫总反应:SO2 (g)+CO(NH2)2(aq)+2H2O(l)+ O2(g)= (NH2)SO4 (aq)+ CO2 (g),△S< 0,反应△H已知该反应能自发进行,△H - T△S <0,△H <0,且低温下反应自发进行,故答案为:低温;
(2) 由图可知,B极生成O2、O3,生O3的电极反应式为:3H2O - 6e- = O3+ 6H+,故答案为:3H2O - 6e- = O3+ 6H+;
(3) 增加n (O3),O3氧化SO2的反应几乎不受影响,说明浓度对反应速率影响较小,可能是反应活化能较大其反应速率较慢,故答案为:该反应的活化能高,反应速率慢;
(4) A.图中变化曲线可知,烟气在尿素溶液中的反应:v(脱硫)>v(脱硝),故A不正确;
B.芳香族图象中随pH变化的脱除率可知,尿素溶液pH的变化对脱硝效率的影响大于对脱硫效率的影响,故B正确;
C.脱出氮氧化物的pH在7以上,强酸性条件下不利于尿素对氮氧化物的脱除,故C正确;
D.pH =7的尿素溶液脱氮效果最佳,脱硫效果不随pH变化,故D不正确;
故答案为:BC;
(5) ①尿素的制备:2NH3 (g)+CO2 (g) CO(NH2)2 (s)+H2O(g) △H <0,一定条件下,往10L恒容密闭容器中充入2molNH3和1molCO2,该反应10 min后达到平衡,测得容器中气体密度为4.8g/L,结合三行计算列式计算,设消耗二氧化碳物质的量为x,
测得容器中气体密度为4.8g/L, ,解得x=0.5mol,平衡常数 ,故答案为:100;
②上述计算分析可知,达到平衡时尿素的物质的量小于0.5mol,反应达到平衡状态的时间在10 min之前,图中画出3~ 10 min内容器中尿素的物质的量的变化趋势曲线 ,故答案为: 。
【分析】(1)根据判断即可
(2)臭氧中的氧来自于水,水中的氧元素失去电子变成臭氧
(3)臭氧的含量的高低对反应速率影响不大,说明此反应中的分子还未达到反应所需要的的最低能量
(4)A.通过作图可以直接看出脱硫率和脱氮率的关系
B.根据有变动图像可以看出pH对脱氮率的影响大
C.从图中可以看出反应的pH都是接近中性或者是偏碱性
D.pH对脱硫率没的影响
(5)① 根据起始和平衡时的数据利用三行式计算出平衡时的浓度大小即可,再利用平衡常数公式计算即可②根据计算说明此反应还未达到平衡,尿素量继续增加低于平衡时的数据即可
31.(2021高三下·浙江开学考)某研究小组按如图路线合成某药物H。
已知:①
②
请回答:
(1)写出化合物B的结构简式 。
(2)下列说法正确的是_______。
A.化合物A可以发生缩聚反应。 B.化合物G不能和盐酸反应
C.化合物H的分子式是C18H11NFI D.化合物E属于酯类
(3)写出C+E→F的化学方程式 。
(4)已知:当若环上连有乙基、卤素等基团时,新引入的基团将进入乙基、卤素的邻、对位;当苯环上连有羧基等基团时,新引入的基团将进入羧基的间位。设计以苯和乙烯为原料合成A的路线(用流程图表示,无机试剂任选) 。
(5)写出化合物C同时符合下列条件的同分异构体的结构简式 。
1H-NMIR谱IR谱检测表明:①分子中共有5种氢原子;②分子中有碳氧双键和两个苯环。
【答案】(1)
(2)A;D
(3) + → +H2O
(4)
(5) 、 、
【知识点】芳香烃;苯的同系物及其性质;取代反应
【解析】【解答】(1)化合物B的结构简式 ;
(2) A.化合物A中含有-NH2、-COOH,可以发生缩聚反应,A项正确;
B.化合物G的结构简式为 ,能和盐酸发生水解反应,B项不正确;
C.化合物H的分子式是C18H13NFI,C项不正确;
D.化合物E的结构简式为 ,含有酯基,属于酯类,D项正确;
故答案为:AD;
(3)C为 ,E为 ,C+E→F的化学方程式为 + → +H2O;
(4) 和乙烯反应生成 , 和浓硝酸发生取代反应生成 , 被高锰酸钾氧化生成 , 发生还原反应生成 ,合成路线为: ;
(5)C的同分异构体中分子中共有5种氢原子,且分子中有碳氧双键和两个苯环,符合条件的同分异构体的结构简式有: 、 、 。
【分析】根据已知信息②可以推测出,G的结构简式为 ;根据反应条件逆推,F为酯,碱性条件下水解,加酸生成G,F的结构简式为 ;根据A、F的结构简式可知,D中含有 ,结合D的分子式及已知信息①推测出,D的结构简式为 ,E的结构简式为 ;A和SOCl反应生成B,B的结构简式为 ;B与C6H5F反应生成C,C的结构简式为 。
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