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文檔簡介
2023高考化學模擬試卷注意事項:1.答題前,考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚,將條形碼準確粘貼在條形碼區域內。2.答題時請按要求用筆。3.請按照題號順序在答題卡各題目的答題區域內作答,超出答題區域書寫的答案無效;在草稿紙、試卷上答題無效。4.作圖可先使用鉛筆畫出,確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5.保持卡面清潔,不要折暴、不要弄破、弄皺,不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、選擇題(共包括22個小題。每小題均只有一個符合題意的選項)1、根據元素在周期表中的位置可以預測A.分解溫度:CH4>H2S B.氧化性:NaClO>Na2SO3C.同濃度溶液pH:Na2SiO3>Na2CO3 D.金屬性:Ca>Na2、鉈(Tl)是某超導材料的組成元素之一,與鋁同族,位于周期表第六周期。Tl3+與銀在酸性溶液中發生反應:Tl3++2AgTl++2Ag+,下列推斷正確的是()A.Tl+的最外層有1個電子 B.Tl能形成+3價和+1價的化合物C.Tl3+氧化性比鋁離子弱 D.Tl+的還原性比Ag強3、橋環烷烴是指共用兩個或兩個以上碳原子的多環烷烴,二環[1,1,0]丁烷()是最簡單的一種。下列關于該化合物的說法錯誤的是A.與1,3-丁二烯互為同分異構體B.二氯代物共有4種C.碳碳鍵只有單鍵且彼此之間的夾角有45°和90°兩種D.每一個碳原子均處于與其直接相連的原子構成的四面體內部4、下列離子方程式不能正確表示體系顏色變化的是A.向AgCl懸濁液中加入Na2S溶液,有黑色難溶物生成:2AgCl(s)+S2-(aq)Ag2S(s)+2Cl-(aq)B.向酸性KMnO4溶液中加入NaHSO3固體,溶液紫色褪去:2MnO4-+5SO32-+6H+===2Mn2++5SO42-+3H2OC.向橙色K2Cr2O7溶液中加入NaOH溶液,溶液變黃色:Cr2O72-+2OH-2CrO42-+H2OD.向稀硝酸中加入銅粉,溶液變藍色:3Cu+8H++2NO3-===3Cu2++2NO↑+4H2O5、磷酸氯喹在細胞水平上能有效抑制新型冠狀病毒(2019-nCOV)的感染,其結構如圖所示。下列說法錯誤的是A.基態C1原子的核外電子有17種運動狀態B.C、N、O、P四種元素中電負性最大的是OC.H3PO4分子中磷原子的價層電子對數為4D.與足量H2發生加成反應后,該分子中手性碳原子個數不變6、下列反應不屬于取代反應的是A.CH2=CH2+H2OCH3CH2OHB.+Br2+HBrC.2CH3CH2OHC2H5—O—C2H5+H2OD.+HNO3+H2O7、如圖所示是一種以液態肼(N2H4)為燃料,某固體氧化物為電解質的新型燃料電池。該電池的工作溫度可高達700~900℃,生成物均為無毒無害的物質。下列說法錯誤的是A.電池總反應為:N2H4+2O2=2NO+2H2OB.電池內的O2?由電極乙移向電極甲C.當甲電極上消耗lmolN2H4時,乙電極理論上有22.4L(標準狀況下)O2參與反應D.電池正極反應式為:O2+4e?=2O2?8、已知常溫下,Ksp(NiS)≈1.0×10-21,Ksp(ZnS)≈1.0×10-25,pM=-lgc(M2+)。向20mL0.1mol·L-1NiCl2溶液中滴加0.1mol·L-1Na2S溶液,溶液中pM與Na2S溶液體積的關系如圖所示,下列說法正確的是()A.圖像中,V0=40,b=10.5B.若NiCl2(aq)變為0.2mol·L-1,則b點向a點遷移C.若用同濃度ZnCl2溶液替代NiCl2溶液,則d點向f點遷移D.Na2S溶液中存在c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+c(H2S)9、某溶液X含有K+、Mg2+、Fe3+、Al3+、Fe2+、Cl-、CO32-、OH-、SiO32-、NO3-、SO42-中的幾種,已知該溶液中各離子物質的量濃度均為0.2mol·L-1(不考慮水的電離及離子的水解)。為確定該溶液中含有的離子,現進行了如下的操作:下列說法正確的是A.無色氣體可能是NO和CO2的混合物B.原溶液可能存在Fe3+C.溶液X中所含離子種類共有4種D.另取l00mL原溶液X,加入足量的NaOH溶液,充分反應后過濾,洗滌,灼燒至恒重,理論上得到的固體質量為2.4g10、AlCl3常作凈水劑。某小組選擇如下裝置制備氯化鋁,已知氯化鋁易升華,遇水易水解。下列說法錯誤的是A.按氣流方向從左至右,裝置連接順序為a→c→b→dB.先啟動a中反應,當硬質試管內充滿黃綠色時點燃酒精燈C.試劑R為P2O5或CaCl2吸收空氣中的水蒸氣D.為了中止反應,停止通入Cl2的操作是關閉分液漏斗的活塞11、W、X、Y、Z均為短周期主族元素,原子序數依次增加,X與Y形成化合物能與水反應生成酸且X、Y同主族,兩元素核電荷數之和與W、Z原子序數之和相等,下列說法正確是()A.Z元素的含氧酸一定是強酸B.原子半徑:X>ZC.氣態氫化物熱穩定性:W>XD.W、X與H形成化合物的水溶液可能呈堿性12、下列化工生產過程中,未涉及氧化還原反應的是A.海帶提碘 B.氯堿工業 C.海水提溴 D.侯氏制堿13、用石墨電極電解飽和食鹽水,下列分析錯誤的是A.得電子能力H+>Na+,故陰極得到H2B.水電離平衡右移,故陰極區得到OH-C.失電子能力Cl->OH-,故陽極得到Cl2D.OH-向陰極移動,故陽極區滴酚酞不變紅14、氮化鋇(Ba3N2)是一種重要的化學試劑。高溫下,向氫化鋇(BaH2)中通入氮氣可反應制得氮化鋇。已知:Ba3N2遇水反應;BaH2在潮濕空氣中能自燃,遇水反應。用圖示裝置制備氮化鋇時,下列說法不正確的是()A.裝置甲中反應的化學方程式為NaNO2+NH4ClN2↑+NaCl+2H2OB.BaH2遇水反應,H2O作還原劑C.實驗時,先點燃裝置甲中的酒精燈,反應一段時間后,再點燃裝置丙中的酒精噴燈進行反應D.裝置乙中的濃硫酸和裝置丁中的堿石灰均是用于吸收水蒸氣,防止水蒸氣進入裝置丙中15、用所給試劑與圖示裝置能夠制取相應氣體的是(夾持儀器略)ABCDX中試劑濃硝酸濃硫酸雙氧水濃氨水Y中試劑CuC2H5OHMnO2NaOH氣體NO2C2H4O2NH3A.A B.B C.C D.D16、科學家研發了一種新型鋰空氣電池,結構如圖所示。已知:①電解質由離子液體(離子能夠自由移動,非溶液)和二甲基亞砜混合制成,可促進過氧化鋰生成;②碳酸鋰薄層的作用是讓鋰離子進入電解質,并阻止其他化合物進入;③二硫化鉬起催化作用。下列敘述不正確的是()A.放電時,a極發生氧化反應B.放電時的總反應是2Li+O2=Li2O2C.充電時,Li+在電解質中由b極移向a極D.充電時,b極的電極反應式為:Li2O2+2e-=2Li+O22-17、測定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3質量分數的實驗方案不合理的是A.取ag混合物用酒精燈充分加熱后質量減少bgB.取ag混合物與足量稀硫酸充分反應,逸出氣體用堿石灰吸收后質量增加bgC.取ag混合物于錐形瓶中加水溶解,滴入1~2滴甲基橙指示劑,用標準鹽酸溶液滴定至終點,消耗鹽酸VmLD.取ag混合物于錐形瓶中加水溶解,滴入1~2滴酚酞指示劑,用標準鹽酸溶液滴定至終點,消耗鹽酸VmL18、我國自主研發的對二甲苯綠色合成項目取得新進展,其合成過程如圖所示。下列說法不正確的是A.異戊二烯所有碳原子可能共平面B.可用溴水鑒別M和對二甲苯C.對二甲苯的一氯代物有2種D.M的某種同分異構體含有苯環且能與鈉反應放出氫氣19、鎢是高熔點金屬,工業上用主要成分為FeWO4和MnWO4的黑鎢鐵礦與純堿共熔冶煉鎢的流程如下,下列說法不正確的是()A.將黑鎢鐵礦粉碎的目的是增大反應的速率B.共熔過程中空氣的作用是氧化Fe(II)和Mn(II)C.操作II是過濾、洗滌、干燥,H2WO4難溶于水且不穩定D.在高溫下WO3被氧化成W20、下列關于實驗室模擬侯德榜制堿法的操作正確的是()A.將CO2和NH3的混合氣體同時通入飽和食鹽水中B.將析出的NaHCO3固體過濾后灼燒得到純堿C.在析出NaHCO3的母液中加入消石灰以循環利用NH3D.在析出NaHCO3的母液中通入NH3,加入氯化鈉粉末,析出Na2CO3固體21、下列實驗不能達到目的的是選項目的實驗A制取84消毒液將Cl2通入NaOH溶液中B防止采摘下來的水果過早變爛保存在含有高錳酸鉀的硅藻土箱子里C除去乙酸乙酯中的少量乙酸加入飽和碳酸鈉溶液洗滌、分液D分離氫氧化鐵膠體與FeCl3溶液通過濾紙過濾A.A B.B C.C D.D22、某小組同學探究鐵離子與硫離子的反應,實驗操作及現象如表:下列有關說法錯誤的()滴入FeCl3溶液立刻有黑色沉淀生成繼續滴入FeC13溶液,黑色沉淀增多后又逐漸轉化為黃色沉淀滴入Na2S溶液立刻生成黑色沉淀,沉淀下沉逐漸轉化為黃色。繼續滴入Na2S溶液,最后出現黑色的沉淀A.兩次實驗中,開始產生的黑色沉淀都為Fe2S3B.兩次實驗中,產生的黃色沉淀是因為發生了反應Fe2S3+4FeCl3═6FeCl2+3SC.向稀FeCl3溶液中逐滴加入稀Na2S溶液至過量最后生成的黑色沉淀為FeSD.在Na2S溶液過量的情況下,黑色沉淀中存在較多的Fe(OH)3二、非選擇題(共84分)23、(14分)有X、Y、Z、M、R五種短周期主族元素,部分信息如下表所示:XYZMR原子半徑/nm0.0740.099主要化合價+4,-4-2-1,+7其它陽離子核外無電子無機非金屬材料的主角第三周期簡單離子半徑最小請回答下列問題:(1)Z與NaOH溶液反應的離子方程式:___。(用元素符號表示,下同。)(2)下列事實能說明R非金屬性比Y強這一結論的是___(選填字母序號)。a.常溫下Y的單質呈固態,R的單質呈氣態b.氣態氫化物穩定性R>Yc.Y與R形成的化合物中Y呈正價d.Y與R各自形成的含氧酸中R的氧化性更強(3)經測定X2M2為二元弱酸,寫出X2M2的電子式___。其酸性比碳酸的還要弱,請寫出其第一步電離的電離方程式___。(4)已知I2能做X2M2分解的催化劑:第一步:X2M2+I2=2XIM;第二步:……請寫出第二步反應的化學方程式___。(5)廢印刷電路板上含有銅,以往的回收方法是將其灼燒使銅轉化為氧化銅,再用硫酸溶解。現在改用X2M2和稀硫酸浸泡廢印刷電路板既達到上述目的,又保護了環境,試寫出反應的離子方程式___。24、(12分)暗紅色固體X由三種常見的元素組成(式量為412),不溶于水,微熱易分解,高溫爆炸。己知:氣體B在標準狀況下的密度為1.25g.L-1,混合氣體通過CuSO4,CuSO4固體變為藍色。請回答以下問題:(1)寫出A的電子式____________。(2)寫出生成白色沉淀D的化學方程式________________________。(3)固體X可由A與過量氣體C的濃溶液反應生成,其離子方程式為_________________(4)有人提出氣體C在加熱條件下與Fe2O3反應,經研究固體產物中不含+3價的鐵元素,請設計實驗方案檢驗固體產物中可能的成分(限用化學方法)________________________25、(12分)亞氯酸鈉(NaClO2)是一種重要的含氯消毒劑,在水中溶解度較大,遇酸放出ClO2,是一種高效的氧化劑和優質漂白劑,可用于各種纖維和某些食品的漂白。過氧化氫法制備NaClO2固體的實驗裝置如圖所示:已知:①ClO2的熔點為-59℃、沸點為11℃,極易溶于水,遇熱水、見光易分解;氣體濃度較大時易發生分解,若用空氣、CO2、氮氣等氣體稀釋時,爆炸性則降低。②2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O請回答:(1)按上圖組裝好儀器后,首先應該進行的操作是____;裝置B的作用是___;冰水浴冷卻的主要目的不包括_(填字母)。a.減少H2O2的分解b.降低ClO2的溶解度c.減少ClO2的分解(2)ClO2是合成NaClO2的重要原料,寫出三頸燒瓶中生成ClO2的化學方程式:____。(3)裝置C中加入NaOH溶液的目的除了作反應物外,還因為_____。空氣的流速過慢或過快都會影響NaClO2的產率,試分析原因:________。(4)該套裝置存在的明顯缺陷是_________。(5)為防止生成的NaClO2固體被繼續還原為NaCl,所用還原劑的還原性應適中。除H2O2外,還可以選擇的還原劑是_(填字母)A.過氧化鈉B.硫化鈉C.氯化亞鐵D.高錳酸鉀(6)若mgNaClO3(s)最終制得純凈的ngNaClO2(s),則NaClO2的產率是_×100%。26、(10分)乳酸亞鐵晶體{[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O,相對分子質量為288}易溶于水,是一種很好的補鐵劑,可由乳酸[CH3CH(OH)COOH]與FeCO3反應制得。I.碳酸亞鐵的制備(裝置如下圖所示)(1)儀器B的名稱是__________________;實驗操作如下:打開kl、k2,加入適量稀硫酸,關閉kl,使反應進行一段時間,其目的是__________________。(2)接下來要使儀器C中的制備反應發生,需要進行的操作是____________,該反應產生一種常見氣體,寫出反應的離子方程式_________________________。(3)儀器C中混合物經過濾、洗滌得到FeCO3沉淀,檢驗其是否洗凈的方法是__________。Ⅱ.乳酸亞鐵的制備及鐵元素含量測定(4)向純凈FeCO3固體中加入足量乳酸溶液,在75℃下攪拌使之充分反應,經過濾,在____________的條件下,經低溫蒸發等操作后,獲得乳酸亞鐵晶體。(5)兩位同學分別用不同的方案進行鐵元素含量測定:①甲同學通過KMnO4滴定法測定樣品中Fe2+的含量計算樣品純度。在操作均正確的前提下,所得純度總是大于l00%,其原因可能是_________________________。②乙同學經查閱資料后改用碘量法測定鐵元素的含量計算樣品純度。稱取3.000g樣品,灼燒完全灰化,加足量鹽酸溶解,取所有可溶物配成l00mL溶液。吸取1.00rnL該溶液加入過量KI溶液充分反應,然后加入幾滴淀粉溶液,用0.100mol·L-1硫代硫酸鈉溶液滴定(已知:I2+2S2O32-=S4O62-+2I-),當溶液_____________________,即為滴定終點;平行滴定3次,硫代硫酸鈉溶液的平均用量為24.80mL,則樣品純度為_________%(保留1位小數)。27、(12分)為了將混有K2SO4、MgSO4的KNO3固體提純,并制得純凈的KNO3溶液(E),某學生設計如下實驗方案:(1)操作①主要是將固體溶解,則所用的主要玻璃儀器是_______、_______。(2)操作②~④所加的試劑順序可以為_______,_______,_______(填寫試劑的化學式)。(3)如何判斷SO42-已除盡_____________(4)實驗過程中產生的多次沉淀_____(選填“需要”或“不需要”)多次過濾,理由是__________。(5)該同學的實驗設計方案中某步并不嚴密,請說明理由___________。28、(14分)中科院大連化學物理研究所的一項最新成果實現了甲烷高效生產乙烯。甲烷在催化作用下脫氫,在不同溫度下分別形成?CH3、等自由基,在氣相中經自由基:CH2偶聯反應生成乙烯(該反應過程可逆)。物質燃燒熱(kJ?mol-1)氫氣285.8甲烷890.3乙烯1411.0(1)已知相關物質的燃燒熱如表所示,寫出甲烷制備乙烯的熱化學方程式______。(2)現代石油化工采用Ag作催化劑,可實現乙烯與氧氣制備X(分子式為C2H4O,不含雙鍵)。該反應符合最理想的原子經濟,則反應產物是______(填結構簡式)。(3)在一定條件下,向2L的恒容密閉反應器中充入1molCH4,發生上述(1)反應,10分鐘后達到平衡,測得平衡混合氣體中C2H4的體積分數為20.0%.則:①用CH4表示該反應的平均速率為______。②在該溫度下,其平衡常數K=______。③下列說法正確的是______。a.升高溫度有利于提高C2H4的產率b.向平衡體系中充入少量He,CH4的轉化率降低c.當混合氣體的密度不再變化時,說明該反應達到平衡狀態d.向上述平衡體系中再充入1molCH4,達到平衡后H2的體積分數減小e.若實驗測得:v(正)=k(正)c2(CH4),v(逆)=k(逆)c2(H2)?c(C2H4)。其中k(正)、k(逆)為受溫度影響的速率常數,該反應的平衡常數K=(4)以鉛蓄電池為電源,將CO2轉化為乙烯的裝置如圖所示,電解所用電極材料均為惰性電極。電解過程中,陽極區溶液中c(H+)逐漸______(填“增大”、“減小”或“不變”),陰極反應式______。29、(10分)氨是重要的基礎化工原料,可以制備尿素[CO(NH2)2]、N2H4等多種含氮的化工產品。(1)以NH3與CO2為原料可以合成尿素[CO(NH2)2],涉及的化學反應如下:反應I:2NH3(g)+CO2(g)NH2CO2NH4(s)△H1=-159.5kJ·mol-1反應II:NH2CO2NH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H2=+116.5kJ?mol-1反應III:H2O(l)=H2O(g)△H3=+44.0kJ?mol-1則反應:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(l)△H=______kJ?mol-1(2)將氨氣與二氧化碳在有催化劑的反應器中反應2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g),體系中尿素的產率和催化劑的活性與溫度的關系如圖1所示:①a點_______(填是或不是)處于平衡狀態,Tl之后尿素產率下降的原因是________。②實際生產中,原料氣帶有水蒸氣,圖2表示CO2的轉化率與氨碳比、水碳比的變化關系。曲線I、II、III對應的水碳比最大的是_______,測得b點氨的轉化率為30%,則x=___________。③已知該反應的v(正)=k(正)c2(NH3)?c(CO2),v(逆)=k(逆)c(H2O),k(正)和k(逆)為速率常數,則平衡常數K與k(正)、k(逆)的關系式是___________。(3)N2H4可作火箭推進劑。已知25℃時N2H4水溶液呈弱堿性:N2H4+H2ON2H5++OH-K1=1×10-a;N2H5++H2ON2H62++OH-K2=1×10一b。①25℃時,向N2H4水溶液中加入H2SO4,欲使c(N2H5+)>c(N2H4),同時c(N2H5+)>c(N2H62+),應控制溶液pH范圍__________(用含a、b式子表示)。②水合肼(N2H4?H2O)的性質類似一水合氨,與硫酸反應可以生成酸式鹽,該鹽的化學式為_____。
參考答案一、選擇題(共包括22個小題。每小題均只有一個符合題意的選項)1、C【解析】
A.元素的非金屬性越強,氫化物越穩定,根據元素周期律穩定性應該是硫化氫大于甲烷,A錯誤;
B.氧化性取決于得電子能力的強弱,次氯酸鈉氧化性強是因為氯元素化合物為價,很容易得到電子,與在周期表的位置無關,B錯誤;
C.最高價氧化物的水化物酸性越強,對應的鹽堿性越弱,酸性:硅酸碳酸,同濃度溶液pH:,C正確;
D.失去電子的能力越強,元素的金屬性越強,金屬性,不能從周期表的位置預測,D錯誤。
答案選C。2、B【解析】
A.鉈與鋁同族,最外層有3個電子,則Tl+離子的最外層有2個電子,A項錯誤;B.根據反應Tl3++2Ag═Tl++2Ag+可知,Tl能形成+3價和+1價的化合物,B項正確;C.Tl3++2Ag═Tl++2Ag+,則氧化性Tl3+>Ag+,又知Al+3Ag+═Al3++3Ag,則氧化性Ag+>Al3+,可知Tl3+的氧化性比Al3+強,C項錯誤;D.還原劑的還原性大于還原產物的還原性來分析,在反應Tl3++2Ag=Tl++2Ag+,還原性Ag>Tl+,D項錯誤;答案選B。【點睛】氧化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性,還原劑的還原性大于還原產物的還原性,掌握氧化還原反應的規律是解題的關鍵。3、C【解析】
根據二環[1,1,0]丁烷的鍵線式寫出其分子式,其中兩個氫原子被氯原子取代得二氯代物,類比甲烷結構可知其結構特征。【詳解】A項:由二環[1,1,0]丁烷的鍵線式可知其分子式為C4H6,它與1,3-丁二烯(CH2=CHCH=CH2)互為同分異構體,A項正確;B項:二環[1,1,0]丁烷的二氯代物中,二個氯原子取代同一個碳上的氫原子有1種,二個氯原子取代不同碳上的氫原子有3種,共有4種,B項正確;C項:二環[1,1,0]丁烷分子中,碳碳鍵只有單鍵,其余為碳氫鍵,鍵角不可能為45°或90°,C項錯誤;D項:二環[1,1,0]丁烷分子中,每個碳原子均形成4個單鍵,類似甲烷分子中的碳原子,處于與其直接相連的原子構成的四面體內部,D項正確。本題選C。4、B【解析】
A.向AgCl懸濁液中滴加Na2S溶液時,由于Ag2S比AgCl更難溶,發生沉淀的轉化,反應的離子反應為:2AgCl(s)+S2-(aq)Ag2S(s)+2Cl-(aq),選項A正確;B.向酸性KMnO4溶液中加入NaHSO3固體,HSO3-將MnO4-還原而使溶液紫色褪去,反應的離子方程式為2MnO4-+5HSO3-+H+=2Mn2++5SO42-+3H2O,選項B錯誤;C.向橙色K2Cr2O7溶液中加入一定濃度的NaOH溶液后,發生Cr2O72-+2OH-2CrO42-+H2O,平衡向正反應方向移動,溶液變為黃色,選項C正確;D.向稀硝酸中加入銅粉,銅與稀硝酸反應生成硝酸銅,溶液變藍色,反應的離子方程式為:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,選項D正確;答案選B。5、D【解析】
A.基態C1原子的核外有17個電子,每個電子運動狀態均不相同,則電子有17種運動狀態,故A正確;B.非金屬性越強,元素的電負性越強,非金屬性:C<P<N<O,四種元素中電負性最大的是O,故B正確;C.H3PO4分子中磷原子的價層電子對數=4+(5+3-2×4)=4,故C正確;D.磷酸氯喹分子中只有一個手性碳,如圖(?所示):,與足量H2發生加成反應后,該分子中含有5個手性碳原子,如圖(?所示):,故D錯誤;答案選D。【點睛】計算價層電子對數時,利用的是成鍵電子對數和孤電子對數之和。6、A【解析】
A.反應中碳碳雙鍵轉化為碳碳單鍵,屬于加成反應,故A選;B.苯環上H原子被Br原子取代,屬于取代反應,故B不選;C.1分子乙醇中-OH上H氫原子被另1分子乙醇中的乙基取代,屬于取代反應,故C不選;D.苯環上H原子被硝基取代,屬于取代反應,故D不選;答案選A。【點睛】取代取代,“取而代之”的反應叫取代反應。7、A【解析】
A、按照題目意思,生成物均為無毒無害的物質,因此N2H4和O2反應的產物為N2和H2O,總反應方程式為N2H4+O2=N2+2H2O,A錯誤,符合題意;B、在原電池中,陰離子向負極移動,N2H4中N的化合價從-1升高到0,失去電子,因此通過N2H4的一極為負極,則O2-由電極乙向電極甲移動,B正確,不符合題意;C、總反應方程式為N2H4+O2=N2+2H2O,每消耗1molN2H4,就需要消耗1molO2,在標準狀況下的體積為22.4L,C正確,不符合題意;D、根據題目,O2得到電子生成O2-,電極方程式為O2+4e?=2O2?,D正確,不符合題意;答案選A。8、C【解析】
向20mL0.1mol·L-1NiCl2溶液中滴加0.1mol·L-1Na2S溶液,反應的方程式為:NiCl2+Na2S=NiS↓+2NaCl;pM=-lgc(M2+),則c(M2+)越大,pM越小,結合溶度積常數分析判斷。【詳解】A.根據圖像,V0點表示達到滴定終點,向20mL0.1mol·L-1NiCl2溶液中滴加0.1mol·L-1Na2S溶液,滴加20mLNa2S溶液時恰好完全反應,根據反應關系可知,V0=20mL,故A錯誤;B.根據圖像,V0點表示達到滴定終點,溶液中存在NiS的溶解平衡,溫度不變,溶度積常數不變,c(M2+)不變,則pM=-lgc(M2+)不變,因此b點不移動,故B錯誤;C.Ksp(NiS)≈1.0×10-21,Ksp(ZnS)≈1.0×10-25,ZnS溶解度更小,滴定終點時,c(Zn2+)小于c(Ni2+),則pZn2+=-lgc(Zn2+)>pNi2+,因此若用同濃度ZnCl2溶液替代NiCl2溶液,則d點向f點遷移,故C正確;D.Na2S溶液中存在質子守恒,c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S),故D錯誤;故選C。【點睛】本題的易錯點為B,要注意在NiS的飽和溶液中存在溶解平衡,平衡時,c(Ni2+)不受NiCl2起始濃度的影響,只有改變溶解平衡時的體積,c(Ni2+)才可能變化。9、D【解析】
溶液X加入過量鹽酸生成無色氣體,該氣體與空氣變紅棕色,說明生成了NO,X中一定含有NO3-和還原性離子,應為Fe2+,則溶液中一定不存在CO32-、OH-、SiO32-,它們都與Fe2+反應生成沉淀;加入鹽酸后陰離子種類不變,則說明X中原來就含有Cl-,加入氯化鋇生成白色沉淀,則一定含有SO42-,加入KSCN溶液呈紅色,因Fe2+被氧化成Fe3+,則不能證明X中是否含有Fe3+,則溶液中一定存在的離子有Fe2+、Cl-、NO3-、SO42-,溶液中各離子物質的量濃度均為0.20mol?L-1,結合電荷守恒分析解答。【詳解】A.根據上述分析,溶液X中一定不存在CO32-,無色氣體只能為NO,故A錯誤;B.根據上述分析,溶液X中一定含有Fe2+、Cl-、NO3-、SO42-,一定不存在CO32-、OH-、SiO32-;溶液中各離子物質的量濃度均為0.20mol?L-1,還應含有K+、Mg2+、Fe3+、Al3+中的部分離子,結合電荷守恒可知,應含有Mg2+,一定不含Fe3+,故B錯誤;C.溶液X中所含離子有Fe2+、Cl-、NO3-、SO42-、Mg2+,共5種,故C錯誤;D.另取100mL原溶液X,加入足量的NaOH溶液,充分反應后過濾,洗滌,灼燒至恒重,可得到0.01molFe2O3和0.02molMgO,二者質量之和為0.01mol×160g/mol+0.02mol×40g/mol=2.4g,故D正確;故選D。【點睛】正確判斷存在的離子是解題的關鍵。本題的易錯點是鎂離子的判斷,要注意電荷守恒的應用,難點為D,要注意加入NaOH后生成的金屬的氫氧化物,灼燒得到氧化物,其中氫氧化亞鐵不穩定。10、C【解析】
A.制得氯氣后,應先除HCl后干燥,A正確;B.通入氯氣,排盡裝置內的空氣,防止氧氣與鋁反應,當硬質試管內充滿黃綠色氣體時,表明空氣已排盡,此時點燃酒精燈,加熱鋁粉,B正確;C.試劑R的作用是吸收未反應的Cl2,同時防止空氣中的水蒸氣進入,而P2O5或CaCl2只能吸收水蒸氣,不能吸收Cl2,C錯誤;D.關閉分液漏斗的活塞,停止加入濃鹽酸,a中反應會停止,D正確。故選C。11、D【解析】
W、X、Y、Z均為的短周期主族元素,原子序數依次增加,X與Y形成的化合物能與水反應生成酸且X、Y同主族,則X為O元素,Y為S元素,O、S元素核電荷數之和與W、Z的原子序數之和相等,則W、Z的原子序數之和24,而且W的原子序數小于O,Z的原子序數大于S,則Z為Cl元素,所以W的原子序數為24-17=7,即W為N元素;【詳解】A、Z為Cl元素,Cl元素的最高價含氧酸是最強酸,其它價態的含氧酸的酸性不一定強,如HClO是弱酸,故A錯誤;B、電子層越多,原子半徑越大,所以O<Cl,即原子半徑:X<Z,故B錯誤;C、元素的非金屬性越強,其氫化物越穩定,非金屬性O>N,所以氣態氫化物熱穩定性:W<X,故C錯誤;D、W、X與H形成化合物的水溶液可能是氨水,呈堿性,故D正確。答案選D。【點晴】本題以元素推斷為載體,考查原子結構位置與性質關系、元素化合物知識,推斷元素是解題的關鍵。1~20號元素的特殊的電子層結構可歸納為:(1)最外層有1個電子的元素:H、Li、Na、K;(2)最外層電子數等于次外層電子數的元素:Be、Ar;(3)最外層電子數是次外層電子數2倍的元素:C;(4)最外層電子數是次外層電子數3倍的元素:O;(5)最外層電子數是內層電子數總數一半的元素:Li、P;(6)最外層電子數是次外層電子數4倍的元素:Ne;(7)次外層電子數是最外層電子數2倍的元素:Li、Si;(8)次外層電子數是其他各層電子總數2倍的元素:Li、Mg;(9)次外層電子數與其他各層電子總數相等的元素Be、S;(10)電子層數與最外層電子數相等的元素:H、Be、Al。12、D【解析】
A.海帶提碘是由KI變為I2,有元素化合價的變化,屬于氧化還原反應,故A錯誤;B.氯堿工業是由NaCl的水溶液在通電時反應產生NaOH、Cl2、H2,有元素化合價的變化,屬于氧化還原反應,故B錯誤;C.海水提溴是由溴元素的化合物變為溴元素的單質,有元素化合價的變化,屬于氧化還原反應,故C錯誤;D.侯氏制堿法,二氧化碳、氨氣、氯化鈉反應生成碳酸氫鈉和氯化銨,碳酸氫鈉受熱分解轉化為碳酸鈉,二氧化碳和水,沒有元素的化合價變化,則不涉及氧化還原反應,故D正確。故選D。13、D【解析】
A.得電子能力H+>Na+,電解飽和食鹽水陰極:2H++2e-═H2↑,故A正確;B.電解飽和食鹽水過程中,H+被消耗,促進水的電離,陰極消耗H+同時得到OH-,故B正確;C.失電子能力Cl->OH-,電解飽和食鹽水陽極:2Cl--2e-=Cl2,故陽極得到Cl2,故C正確;D.D.電解池中,陰離子會向陽極移動,而陰極氫離子放電,使整個溶液顯堿性,因此陽極區滴酚酞也會變紅,故D錯誤;故選D。14、B【解析】
A.裝置甲中亞硝酸鈉和氯化銨發生歸中反應生成氮氣,根據電子守恒,反應的化學方程式為NaNO2+NH4ClN2↑+NaCl+2H2O,故A正確;B.BaH2中H元素化合價為-1,BaH2遇水反應生成氫氣,H2O作氧化劑,故B錯誤;C.實驗時,先點燃裝置甲中的酒精燈,反應一段時間后,等氮氣把裝置中的空氣排出后,再點燃裝置丙中的酒精噴燈進行反應,故C正確;D.Ba3N2遇水反應,BaH2在潮濕空氣中能自燃,遇水反應,所以裝置乙中的濃硫酸和裝置丁中的堿石灰均是用于吸收水蒸氣,防止水蒸氣進入裝置丙中,故D正確;選B。15、C【解析】
A.二氧化氮和水反應,收集二氧化氮不能用排水法,A錯誤;B.乙醇消去制乙烯需要加熱,B錯誤;C.雙氧水分解制氧氣制取裝置用固液不加熱制氣體,收集氧氣用排水法,C正確;D.氨氣極易溶于水,不能用排水法收集,D錯誤;答案選C。16、D【解析】
A.根據圖示可知A電極為鋰電極,在放電時,失去電子變為Li+,發生氧化反應,A正確;B.根據圖示可知a電極為鋰電極,失去電子,發生反應:Li-e-=Li+,b電極通入空氣,空氣中的氧氣獲得電子,發生還原反應,電極反應式為O2+2e-+2Li+=2Li2O2,由于同一閉合回路中電子轉移數目相等,所以總反應方程式為:2Li+O2=Li2O2,B正確;C.充電時,a電極連接電源的負極,作陰極,Li+向陰極定向移動,在a電極獲得電子,變為Li,所以充電時Li+在電解質中由b極移向a極,C正確;D.充電時,b極連接電源的正極,作陽極,發生氧化反應:Li2O2-2e-=2Li+O2,D錯誤;故合理選項是D。17、B【解析】
A.NaHCO3受熱易分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳,通過加熱分解利用差量法即可計算出Na2CO3質量分數,故不選A;B.混合物與足量稀硫酸充分反應,也會生成水和二氧化碳,所以逸出的氣體是二氧化碳,但會混有水蒸氣,即堿石灰增加的質量不全是二氧化碳的質量,不能測定含量,故選B;C.Na2CO3和NaHCO3均可與鹽酸反應生成水、二氧化碳和氯化鈉,所以根據VmL鹽酸可知道鹽酸的物質的量,根據二者的質量和消耗鹽酸的物質的量,可計算出Na2CO3質量分數,故不選C;DNa2CO3和NaHCO3均可與鹽酸反應生成水、二氧化碳和氯化鈉,所以根據VmL鹽酸可知道鹽酸的物質的量,根據二者的質量和消耗鹽酸的物質的量,可計算出Na2CO3質量分數,故不選D;答案:B【點睛】實驗方案是否可行,關鍵看根據測量數據能否計算出結果。18、D【解析】
A.異戊二烯中2個碳碳雙鍵所確定的平面重合時,所有碳原子共平面,A正確;B.M中含有碳碳雙鍵可使溴水褪色,對二甲苯與溴水可發生萃取,使溶液分層,有機層顯橙紅色,可用溴水鑒別,B正確;C.對二甲苯的一氯代物有氯原子在苯環上1種,在甲基上1種,合計2種,C正確;D.M的分子式為C8H12O,某種同分異構體含有苯環,則剩余基團為C2H7-,無此基團,D錯誤;答案為D【點睛】碳碳雙鍵與溴水中的溴發生加成反應使溴水褪色;對二甲苯與溴水萃取使溴水褪色,但有機層顯橙紅色。19、D【解析】
A.根據影響反應速率的外界因素分析知,將黑鎢鐵礦粉碎的目的是增大反應的速率,故A正確;B.根據流程圖知,FeWO4和MnWO4在空氣中與純堿共熔反應生成MnO2、Fe2O3,Fe(II)和Mn(II)化合價升高為Fe(III)和Mn(IV),碳酸鈉無氧化性,則過程中空氣的作用是氧化Fe(II)和Mn(II),故B正確;C.根據流程圖可知Na2WO4為可溶性鈉鹽,與硫酸發生復分解反應生成H2WO4,H2WO4難溶于水,可以通過過濾、洗滌、干燥,分離出來,加熱后分解生成WO3,所以H2WO4難溶于水且不穩定,故C正確;D.WO3生成W的過程中,元素化合價降低,應該是被氫氣還原,故D錯誤。故選D。20、B【解析】
A.氨氣極易溶于水,二氧化碳在水中的溶解度較小,依據侯德榜制堿的原理:向氨化的飽和食鹽水中通入二氧化碳氣體析出碳酸氫鈉,加熱反應制備,則應該先向飽和食鹽水中通入過量的氨氣,再通入過量的二氧化碳,故A錯誤;B.NaHCO3固體加熱會分解成純堿Na2CO3,故B正確;C.侯德榜制堿法中,在析出NaHCO3的母液中加入生石灰(CaO),可以循環利用NH3,故C錯誤;D.析出NaHCO3的母液中主要含NH4Cl,氯化鈉粉末溶解度較大,有利于增加Cl-含量;通入氨氣,增加NH4+量,有利于NH4Cl析出,故D錯誤;正確答案是B。【點睛】本題考查了侯德榜制堿的工作原理和流程分析,明確碳酸鈉、碳酸氫鈉、氨氣、二氧化碳的性質,掌握工藝流程和反應原理是解題關鍵,題目難度中等。21、D【解析】
A.84消毒液的主要成分為NaClO,Cl2通入NaOH溶液中反應方程式為:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,A正確;B.成熟的水果會釋放出乙烯氣體,具有還原性,能與強氧化劑高錳酸鉀溶液反應,防止采摘下來的水果過早變爛,保存在含有高錳酸鉀的硅藻土箱子里,B正確;C.乙酸乙酯難溶于飽和碳酸鈉,而乙酸可與碳酸鈉反應,C正確;D.膠體和溶液均能通過濾紙,無法通過過濾分離,可用滲析法分離,D錯誤。答案選D。22、D【解析】
實驗開始時,生成黑色沉淀為Fe2S3,由于硫化鈉具有還原性,可與鐵離子發生氧化還原反應生成S,黃色沉淀為S,硫化鈉過量,最后生成FeS,以此解答該題。【詳解】A.開始試驗時,如生成硫,應為黃色沉淀,而開始時為黑色沉淀,則應為Fe2S3,故A正確;B.硫化鈉具有還原性,可與鐵離子發生氧化還原反應生成S,方程式為Fe2S3+4FeCl3═6FeCl2+3S,故B正確;C.發生氧化還原反應生成氯化亞鐵,硫化鈉過量,則生成FeS,為黑色沉淀,故C正確;D.在Na2S溶液過量的情況下,三價鐵全部被還原,黑色沉淀為FeS,且Fe(OH)3為紅褐色,故D錯誤。故選:D。二、非選擇題(共84分)23、2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑bcH2O2H++HO2-H2O2+2HIO=I2+O2↑+2H2OCu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O【解析】
根據題意推斷X、Y、Z、M、R依次為H、Si、Al、O、Cl五種元素。(1)鋁與氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣;(2)證明非金屬性的方法:①單質與氫氣化合的難易程度;②氣態氫化物的穩定性;③最高價氧化物對應水化物的酸性等角度證明;(3)X2M2為H2O2,H原子滿足2電子結構、O原子滿足8電子結構;按多元弱酸分步電離進行書寫;(4)根據質量守恒進行化學方程式的書寫;(5)銅與雙氧水在酸性條件下反應生成銅鹽和水。【詳解】X、Y、Z、M、R是短周期主族元素,X元素的陽離子核外無電子,則X為氫元素;Y元素有-4、+4價,處于ⅣA族,是無機非金屬材料的主角,則Y為Si元素;Z為第三周期簡單離子半徑最小,則為Al元素;R元素有+7、-1價,則R為Cl元素;M元素有-2價,處于ⅥA族,原子半徑小于Cl原子,故R為氧元素;(1)Z為Al,Al與NaOH溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣,反應的離子方程式為:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;(2)R為Cl,Y為Si;a.物質的聚集狀態屬于物理性質,不能說明非金屬性強弱,選項a錯誤;b.氫化物越穩定,中心元素的非金屬性越強,穩定性HCl>SiH4,說明非金屬性Cl>Si,選項b正確;c.Si與Cl形成的化合物中Si呈正價,說明Cl吸引電子的能力強,Cl元素的非金屬性更強,選項c正確;d.Y與R各自形成的最高價含氧酸中R的氧化性更強才能說明R的非金屬性更強,選項d錯誤;答案選bc;(3)X2M2為H2O2,H原子滿足2電子結構、O原子滿足8電子結構,故H2O2的電子式為;H2O2酸性比碳酸的還要弱,則可看成多元弱酸,分步電離,第一步電離的電離方程式為H2O2H++HO2-;(4)已知I2能做X2M2分解的催化劑:H2O2分解生成H2O和O2;根據總反應式2H2O2=2H2O+O2↑減去第一步反應H2O2+I2=2HIO得到第二步反應:H2O2+2HIO=I2+O2↑+2H2O;(5)銅與雙氧水在酸性條件下反應生成銅鹽和水,反應的離子方程式為Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O。【點睛】本題考查元素周期律元素周期表的應用,同周期元素從左到右半徑減小、非金屬性增強,同主族元素從上而下半徑增大、非金屬性減弱。24、SO2+I2+BaCl2+2H2O=BaSO4↓+2HI+2HCl3I2+5NH3·H2O=NI3·NH3+3NH4++3I-+5H2O取固體產物少許,溶于足量的硫酸銅溶液,充分反應后,若有紅色固體出現,證明有鐵,過濾所得的濾渣溶于稀鹽酸,滴加硫氰化鉀溶液無現象,再滴加氯水,若溶液呈紅色,則證明還有氧化亞鐵。【解析】
氣體B在標準狀況下的密度為1.25g.L-1,則其摩爾質量為22.4L/mol×1.25g.L-1=28g/mol,為氮氣。混合氣體通過CuSO4,CuSO4固體變為藍色,說明混合氣體中含有水蒸氣和氮氣。根據前后氣體的體積變化分析,無色氣體C為氨氣。紫黑色固體A應為碘單質,能與二氧化硫和氯化鋇反應生成硫酸鋇沉淀,所以白色沉淀6.99克為硫酸鋇沉淀,即0.03mol,通過電子計算碘單質的物質的量為0.03mol,氮氣的物質的量為0.01mol,氨氣的物質的量為0.02mol,計算三種物質的質量和為8.24克,正好是固體X的質量,所以X的化學式為NI3·NH3。【詳解】(1)A為碘單質,電子式為:;(2)碘單質和二氧化硫和氯化鋇和水反應生成硫酸鋇沉淀和碘化氫和鹽酸,方程式為:SO2+I2+BaCl2+2H2O=BaSO4↓+2HI+2HCl;(3)固體X可由碘與過量氣體氨氣的濃溶液反應生成,離子方程式為:3I2+5NH3·H2O=NI3·NH3+3NH4++3I-+5H2O;(4)固體產物中不含+3價的鐵元素,所以反應后可能產生鐵或氧化亞鐵,利用鐵和硫酸銅反應置換出紅色固體銅檢驗是否有鐵,氧化亞鐵的檢驗可以利用鐵離子遇到硫氰化鉀顯紅色的性質進行,故實驗操作為:取固體產物少許,溶于足量的硫酸銅溶液,充分反應后,若有紅色固體出現,證明有鐵,過濾所得的濾渣溶于稀鹽酸,滴加硫氰化鉀溶液無現象,再滴加氯水,若溶液呈紅色,則證明還有氧化亞鐵。25、檢查裝置的氣密性防止倒吸b2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2ONaClO2遇酸放出ClO2空氣流速過慢時,ClO2不能及時被移走,濃度過高導致分解爆炸;空氣流速過快時,ClO2不能被充分吸收,NaClO2的產率下降沒有處理尾氣A或或(或其他合理答案)【解析】
在裝置內,NaClO3與H2SO4的混合液中滴加H2O2,發生反應2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O,生成的ClO2與O2的混合氣隨空氣排出進入B裝置;B裝置的進、出氣導管都很短,表明此裝置為防倒吸裝置,混合氣進入C中,發生反應2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O,ClO2的熔點低,遇熱水、見光易分解,所以應使用冰水浴,以降低氣體的溫度;氣體濃度較大時易發生分解,若用空氣、CO2、氮氣等氣體稀釋時,爆炸性則降低,則需控制氣體的流速不能過慢,但過快又會導致反應不充分,吸收效率低。ClO2氣體會污染大氣,應進行尾氣處理。【詳解】(1)制取氣體前,為防漏氣,應在組裝好儀器后,進行的操作是檢查裝置的氣密性;由以上分析知,裝置B的作用是防止倒吸;冰水浴冷卻氣體,可減少H2O2的分解、減少ClO2的分解,ClO2為氣體,降溫有利于氣體的溶解,不可能降低ClO2的溶解度,所以主要目的不包括b。答案為:檢查裝置的氣密性;防止倒吸;b;(2)ClO2是合成NaClO2的重要原料,三頸燒瓶中NaClO3與H2SO4的混合液中滴加H2O2,發生反應生成ClO2的化學方程式為2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O。答案:2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O;(3)因為NaClO2遇酸會放出ClO2,所以裝置C中加入NaOH溶液的目的除了作反應物外,還因為NaClO2遇酸放出ClO2,加堿可改變環境,使NaClO2穩定存在。空氣的流速過慢或過快都會影響NaClO2的產率,原因是:空氣流速過慢時,ClO2不能及時被移走,濃度過高導致分解爆炸;空氣流速過快時,ClO2不能被充分吸收,NaClO2的產率下降。答案為:NaClO2遇酸放出ClO2;空氣流速過慢時,ClO2不能及時被移走,濃度過高導致分解爆炸;空氣流速過快時,ClO2不能被充分吸收,NaClO2的產率下降;(4)ClO2氣體會污染大氣,應進行尾氣處理,所以該套裝置存在的明顯缺陷是沒有處理尾氣。答案為:沒有處理尾氣;(5)A.過氧化鈉與水反應,可生成H2O2和NaOH,其還原能力與H2O2相似,A符合題意;B.硫化鈉具有強還原性,能將NaClO2固體還原為NaCl,B不合題意;C.氯化亞鐵具有較強還原性,能將NaClO2固體還原為NaCl,C不合題意;D.高錳酸鉀具有強氧化性,不能將NaClO2固體還原,D不合題意;故選A。答案為:A;(6)可建立如下關系式:NaClO3(s)—ClO2—NaClO2(s),從而得出NaClO2(s)的理論產量為:=g,NaClO2的產率是=×100%。答案為:或或(或其他合理答案)。【點睛】書寫三頸燒瓶中NaClO3與H2SO4的混合液中滴加H2O2的方程式時,我們可先確定主反應物(NaClO3、H2O2)和主產物(ClO2、O2),然后配平,即得2NaClO3+H2O2——2ClO2↑+O2↑;再利用質量守恒確定其它反應物(H2SO4)和產物(Na2SO4、H2O),最后配平,即得2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O。26、蒸餾燒瓶生成FeSO4溶液,且用產生的H2排盡裝置內的空氣關閉k2Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O取最后一次洗滌液,加入稀鹽酸酸化,再滴入BaCl2溶液,若無白色沉淀,則洗滌干凈隔絕空氣乳酸根離子中的羥基也能被高錳酸鉀氧化,導致消耗高錳酸鉀溶液用量偏多藍色褪去且半分鐘不恢復95.2%【解析】
I.亞鐵離子容易被氧氣氧化,制備過程中應在無氧環境中進行,Fe與稀硫酸反應制備硫酸亞鐵,利用反應生成的氫氣排盡裝置中的空氣,B制備硫酸亞鐵,利用生成氫氣,使B裝置中氣壓增大,將B裝置中的氯化亞鐵溶液壓入C中。C裝置中硫酸亞鐵和NH4HCO3發生反應產生FeCO3沉淀。Ⅱ.Fe2+有較強還原性,易被空氣中氧氣氧化,獲取乳酸亞鐵晶體過程中應減小空氣中氧氣的干擾;①乳酸和亞鐵離子都可被酸性高錳酸鉀氧化;②I2的淀粉溶液顯藍色,滴加硫代硫酸鈉溶液后藍色會變淺,最終褪色;根據已知反應可得關系式2Fe3+~~I2~~2S2O32-,根據滴定時參加反應的硫代硫酸鈉的物質的量計算出Fe2+的物質的量,再計算樣品純度。【詳解】I.亞鐵離子容易被氧氣氧化,制備過程中應在無氧環境中進行,Fe與稀硫酸反應制備硫酸亞鐵,利用反應生成的氫氣排盡裝置中的空氣,裝置B制備硫酸亞鐵,C裝置中硫酸亞鐵和NH4HCO3發生反應:Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O,利用生成氫氣,使B裝置中氣壓增大,將B裝置中的氯化亞鐵溶液壓入C中。(1)由儀器圖形可知B為蒸餾燒瓶;打開kl、k2,加入適量稀硫酸,可使生成的氫氣排出裝置C內的空氣,防止二價鐵被氧化;(2)待裝置內空氣排出后,再關閉k2,反應產生的氫氣使裝置內的氣體壓強增大,可將B中生成的硫酸亞鐵溶液排到裝置C中,發生反應生成碳酸亞鐵,同時生成二氧化碳,反應的離子方程式為Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O;(3)FeCO3是從含有SO42-的溶液中過濾出來的,檢驗沉淀是否洗滌干凈,可通過檢驗是否含有SO42-判斷。方法是:取最后一次水洗液于試管中,加入過量稀鹽酸酸化,滴加一定量的BaCl2溶液,若無白色渾濁出現,則表明洗滌液中不存在SO42-,即可判斷FeCO3沉淀洗滌干凈;Ⅱ.(4)Fe2+有較強還原性,易被空氣中氧氣氧化,則乳酸亞鐵應隔絕空氣,防止被氧化;(5)①乳酸根中含有羥基,可以被酸性高錳酸鉀溶液氧化,Fe2+也可以被氧化,因此二者反應都消耗KMnO4溶液,導致消耗高錳酸鉀的增大,使計算所得乳酸亞鐵的質量偏大,產品中乳酸亞鐵的質量分數會大于100%;②I2遇淀粉溶液顯藍色,滴加硫代硫酸鈉溶液后藍色會變淺,說明I2與Na2S2O3發生了氧化還原反應,當藍色剛好褪去且半分鐘不恢復,即可判斷為滴定終點;24.80mL0.1000mol/L硫代硫酸鈉溶液中硫代硫酸鈉的物質的量為n(Na2S2O3)=0.02480L×0.100mol/L=2.48×10-3mol,根據關系式2Fe2+~2Fe3+~I2~2S2O32-,可知樣品中CH3CH(OH)COO]2Fe?3H2O的物質的量為n(Fe2+)=n(S2O32-)=2.48×10-3mol×=9.92×10-3mol,則樣品的純度為×100%=95.2%。【點睛】本題考查實驗制備方案的知識,涉及化學儀器識別、對操作的分析評價、物質分離提純、氧化還原反應滴定應用等,明確原理是解題關鍵,通過化學方程式可得關系式,然后根據關系式進行有關化學計算,注意在物質計算時取用的物質與原樣品配制的溶液的體積關系,以免出錯。27、燒杯玻璃棒;Ba(NO3)2K2CO3KOH或(KOH、Ba(NO3)2、K2CO3或Ba(NO3)2、KOH、K2CO3)靜置,取少量上層澄清溶液,再加入少量Ba(NO3)2溶液,若不變渾濁,表明SO42-已除盡不需要因為幾個沉淀反應互不干擾,因此只過濾一次,可減少操作程序因為加入鹽酸調節溶液的pH會引進Cl-【解析】
混有K2SO4、MgSO4的KNO3固體,加入硝酸鋇、碳酸鉀除去硫酸根離子;加入氫氧化鉀除去鎂離子;稍過量的氫氧根離子、碳酸根離子用硝酸除去;【詳解】(1)固體溶解一般在燒杯中進行,并要用玻璃棒攪拌加快溶解,故答案為:燒杯;玻璃棒;(2)KNO3中混有的雜質離子是SO42-和Mg2+,為了完全除去SO42-應該用稍過量的Ba2+,這樣稍過量的Ba2+也變成了雜質,需要加CO32-離子來除去,除去Mg2+應該用OH-,OH-的順序沒有什么要求,過量的CO32-、OH-可以通過加入的鹽酸來除去,故答案為:Ba(NO3)2;K2CO3;KOH或(KOH、Ba(NO3)2、K2CO3或Ba(NO3)2、KOH、K2CO3);(3)SO42-存在于溶液中,可以利用其與Ba2+反應生成沉淀來判斷,方法是靜置,取少量上層澄清溶液,再加入少量Ba(NO3)2溶液,若不變渾濁,表明已除盡,故答案為:靜置,取少量上層澄清溶液,再加入少量Ba(NO3)2溶液,若不變渾濁,表明SO42-已除盡;(4)不需要因為幾個沉淀反應互不干擾,因此只過濾一次,可減少操作程序,故答案為:不需要;因為幾個沉淀反應互不干擾,因此只過濾一次,可減少操作程序;(5)本實驗目的是為了得到純凈的KNO3溶液,因此在實驗過程中不能引入新的雜質離子,而加入鹽酸來調節溶液的pH會引入Cl-,故答案為:因為加入鹽酸調節溶液的pH會引進Cl-。【點睛】除去溶液中的硫酸根離子與鎂離子時無先后順序,所加試劑可先加KOH,也可先加硝酸鋇、碳酸鉀,過濾后再加適量的硝酸。28、2CH4(g)═C2H4(g)+2H2(g)△H=+202.0
kJ/mol0.025mol·L-1·min-10.125ae增大2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O【解析】
(1)已知:①H2(g)+1/2O2(g)═H2O(l)△H1=?285.8kJ/mol,②CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H2=?890.3kJ/mol,③C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)△H3=?1411.0kJ/mol,甲烷制備乙烯的化學方程式為:2CH4(g)═C2H4(g)+2H2(g),反應可由②×2?③?①×2得到,根據蓋斯定律,反應的焓變為△H=2△H2?△H3?2△H1=+202.0kJ/mol,故答案為:2CH4(g)═C2H4(g)+2H2(g)△H=+202.0kJ/mol;(2)用Ag作催化劑,可實現乙烯與氧
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