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…………○…………內(nèi)…………○…○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年滬教新版拓展型課程化學上冊月考試卷含答案考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共9題,共18分)1、常溫下,下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是A.使甲基橙顯橙色的溶液中:K+、Na+、Cl-、Al3+B.=10-12的溶液中:Cu2+、C.滴加KSCN溶液顯紅色的溶液中:K+、Cl-、I-D.水電離的c(OH-)=1×10-13mol·L-1的溶液中:K+、Cl-、CH3COO-、Mg2+2、硫及其化合物的“價-類”二維圖體現(xiàn)了化學變化之美。下列有關(guān)說法正確的是。
A.硫在氧氣中燃燒直接生成B.為難溶于水的黑色固體,可溶于硝酸C.硫化氫與反應的氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為D.可由其相應單質(zhì)直接化合生成3、下列說法正確的是A.14N2和15N2互為同位素B.紅磷和白磷互為同素異形體C.C2H2和C6H6互為同系物D.乙酸和乙醇互為同分異構(gòu)體4、下列實驗能達到目的的是。
。
A.實驗室制取氨氣。
B.為確認CuSO4生成;向①中加水,觀察顏色。
C.制備純凈的。
Fe(OH)2D.除去Cl2中含有的少量HCl氣體。
A.AB.BC.CD.DA.B.C.D.5、下列實驗裝置(加熱裝置已略去)或操作合理的是。
。
A.吸收氨氣并防倒吸。
B.用SO2與Ba(NO3)2反應獲得BaSO3沉淀。
C.分離溴苯和苯的混合物。
D.驗證HCl的溶解性。
A.AB.BC.CD.D6、實驗室模擬制備亞硝酰硫酸(NOSO4H)的反應裝置如圖所示;下列關(guān)于實驗操作或敘述錯誤的是。
已知:①亞硝酰硫酸為棱形結(jié)晶;溶于硫酸,遇水易分解。
②反應原理為:SO2+HNO3===SO3+HNO2、SO3+HNO2=NOSO4HA.濃硝酸與濃硫酸混合時,是將濃硫酸慢慢滴加到濃硝酸中,邊加邊攪拌B.裝置B和D中的濃硫酸的作用是防止水蒸氣進入C導致亞硝酰硫酸分解C.冷水的溫度控制在20℃左右,太低反應速率太慢;太高硝酸易分解,SO2逸出D.實驗時用98%的濃硫酸代替70%的H2SO4產(chǎn)生SO2速率更快7、下列氣體可用排水法收集的是A.NH3B.HClC.O2D.SO28、將液體Y滴加到盛有固體X的試管中,并在試管口對生成的氣體進行檢驗。下表中固體X、液體Y及檢測方法對應關(guān)系錯誤的是()。選項固體X液體Y檢測方法ACaO濃氨水蘸有濃鹽酸的玻璃棒BCu濃硫酸干燥的紅色石蕊試紙CNa2O2水帶火星的木條DNa2CO3稀硫酸滴有澄清石灰水的玻璃片
A.AB.BC.CD.D9、某同學利用鋅、氧化銅和稀硫酸制取銅,他設計了兩套方案,方案Ⅰ:利用鋅與足量稀硫酸反應制氫氣,氫氣還原氧化銅;方案Ⅱ:氧化銅溶于稀硫酸生成硫酸銅,然后用鋅與硫酸銅反應制備銅。下列關(guān)于方案Ⅰ和Ⅱ的評價不正確的是()A.方案Ⅱ比方案Ⅰ操作簡便B.等質(zhì)量的鋅,相同條件下在方案Ⅰ和方案Ⅱ中制得的銅的質(zhì)量相同C.等質(zhì)量的H2SO4參加反應,方案Ⅰ制取銅的質(zhì)量比方案Ⅱ的少D.為了加快鋅與稀硫酸反應,可以在溶液中加入少量氧化銅評卷人得分二、填空題(共6題,共12分)10、向某密閉容器中充入等物質(zhì)的量的氣體M和N;一定條件下發(fā)生反應,達到平衡后,只改變反應的一個條件,測得容器中物質(zhì)的濃度;反應速率隨時間的變化如圖1、圖2所示。
回答下列問題:
(1)該反應的化學方程式為_______,其_______(填“>”、“<”或“=”)0。
(2)30min時改變的條件是____,40min時改變的條件是____,請在圖2中畫出30min~40min的正逆反應速率變化曲線以及標出40min~50min內(nèi)對應的曲線_____。
(3)0~8min內(nèi),_______;50min后,M的轉(zhuǎn)化率為_______(保留三位有效數(shù)字)。
(4)20min~30min內(nèi),反應平衡時的平衡常數(shù)K=_______。11、晶體硼熔點為1873K;其結(jié)構(gòu)單元為正二十面體,結(jié)構(gòu)如圖所示。氮化硼(BN)有多種相結(jié)構(gòu),例如六方相氮化硼與立方相氮化硼,結(jié)構(gòu)如圖所示,六方相氮化硼與石墨相似,具有層狀結(jié)構(gòu);立方相氮化硼是超硬材料。回答下列問題:
(1)基態(tài)硼原子有___種不同能量的電子,第二周期中,第一電離能介于硼元素與氮元素之間的元素有___種。
(2)晶體硼為___(填晶體類型),結(jié)構(gòu)單元由___個硼原子構(gòu)成,共含有___個B-B鍵。
(3)關(guān)于氮化硼兩種晶體的說法,正確的是___。
a.立方相氮化硼含有σ鍵和π鍵。
b.六方相氮化硼層間作用力??;所以質(zhì)地軟。
c.兩種晶體均為分子晶體。
d.兩種晶體中的B-N鍵均為共價鍵。
(4)NH4BF4是合成氮化硼納米管的原料之一,1molNH4BF4含有___mol配位鍵。12、油氣開采;石油化工、煤化工等行業(yè)廢氣普遍含有的硫化氫;需要回收處理并加以利用。
H2S熱分解反應:2H2S(g)=S2(g)+2H2(g)ΔH4=170kJ·mol-1,在1373K、100kPa反應條件下,對于n(H2S):n(Ar)分別為4:1、1:1、1:4、1:9、1:19的H2S-Ar混合氣,熱分解反應過程中H2S轉(zhuǎn)化率隨時間的變化如下圖所示。
(1)n(H2S):n(Ar)越小,H2S平衡轉(zhuǎn)化率___________,理由是___________
(2)n(H2S):n(Ar)=1:9對應圖中曲線___________,計算其在0~0.1s之間,H2S分壓的平均變化率為___________kPa·s-1。13、亞氯酸鈉(NaClO2)是一種重要的殺菌消毒劑;同時也是對煙氣進行脫硫;脫硝的吸收劑。
Ⅰ.以氯酸鈉(NaClO3)為原料制備NaClO2粗品的工藝流程如下圖所示:
已知:
i.純ClO2易分解爆炸,空氣中ClO2的體積分數(shù)在10%以下比較安全;
ii.NaClO2在堿性溶液中穩(wěn)定存在;在酸性溶液中迅速分解;
iii.NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時析出NaClO2?3H2O,等于或高于38℃時析出NaClO2晶體,高于60℃時分解成NaClO3和NaCl。
(1)試劑A應選擇_________。(填字母)
a.SO2b.濃硝酸c.KMnO4
(2)反應②的離子方程式為_________。
(3)已知壓強越大,物質(zhì)的沸點越高。反應②結(jié)束后采用“減壓蒸發(fā)”操作的原因是________。
(4)下列關(guān)于上述流程的說法中,合理的是_________。(填字母)
a.反應①進行過程中應持續(xù)鼓入空氣。
b.反應①后得到的母液中;溶質(zhì)的主要成分是NaCl
c.反應②中NaOH溶液應過量。
d.冷卻結(jié)晶時溫度選擇38℃,過濾后進行溫水洗滌,然后在低于60℃下進行干燥,得到粗產(chǎn)品NaClO2
Ⅱ.采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時對煙氣進行脫硫;脫硝。
(5)在鼓泡反應器中通入含有SO2和NO的煙氣,反應溫度為323K,NaClO2溶液濃度為5×10?3mol/L。反應一段時間后溶液中離子濃度的分析結(jié)果如下表:。離子SO42?SO32?NO3?NO2?Cl?c/(mol/L)8.35×10?46.87×10?61.5×10?41.2×10?53.4×10?3
①寫出NaClO2溶液脫硝過程中主要反應的離子方程式_________。
②由實驗結(jié)果可知,脫硫反應速率_________(填“大于”或“小于”)脫硝反應速率。除SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同外,還可能存在的原因是_________。(答出兩條即可)14、連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)俗稱保險粉,是白色砂狀或淡黃色粉末狀固體,易溶于水、不溶于醇,該物質(zhì)具有強還原性,在空氣中易被氧化為NaHSO4,75℃以上會分解產(chǎn)生SO2。是重要的有機合成原料和漂白劑。
制取Na2S2O4常用甲酸鈉法:控制溫度60~70℃,在甲酸鈉(HCOONa)的甲醇溶液中,邊攪拌邊滴加Na2CO3甲醇溶液,同時通入SO2,即可生成Na2S2O4。反應原理如下:2HCOONa+4SO2+Na2CO3=2Na2S2O4+H2O+3CO2
(1)如圖,要制備并收集干燥純凈的SO2氣體,接口連接的順序為:a接__,__接__,__接__。制備SO2的化學方程式為___。
(2)實驗室用圖裝置制備Na2S2O4。
①Na2S2O4中硫元素的化合價為___。
②儀器A的名稱是___。
③水浴加熱前要通一段時間N2,目的是___。
④為得到較純的連二亞硫酸鈉,需要對在過濾時得到的連二亞硫酸鈉進行洗滌,洗滌的方法是___。
⑤若實驗中所用Na2SO3的質(zhì)量為6.3g,充分反應后,最終得到mg純凈的連二亞硫酸鈉,則連二亞硫酸鈉的產(chǎn)率為___(用含m的代數(shù)式表示)。15、已知稀溴水和氯化鐵溶液都呈黃色;現(xiàn)在足量的稀氯化亞鐵溶液中,加入1~2滴液溴,振蕩后溶液呈黃色。
(1)甲同學認為這不是發(fā)生化學反應所致,則使溶液呈黃色的微粒是:______(填粒子的化學式;下同);
乙同學認為這是發(fā)生化學反應所致,則使溶液呈黃色的微粒是_________。
(2)如果要驗證乙同學判斷的正確性;請根據(jù)下面所提供的可用試劑,用兩種方法加以驗證,請將選用的試劑代號及實驗中觀察到的現(xiàn)象填入下表。
實驗可供選用試劑:。A.酸性高錳酸鉀溶液B.氫氧化鈉溶液C.四氯化碳D.硫氰化鉀溶液E.硝酸銀溶液F.碘化鉀淀粉溶液。實驗方案。
所選用試劑(填代號)
實驗現(xiàn)象。
方案一。
方案二。
(3)根據(jù)上述實驗推測,若在稀溴化亞鐵溶液中通入氯氣,則首先被氧化的離子是________,相應的離子方程式為_______________________________________________;評卷人得分三、工業(yè)流程題(共7題,共14分)16、工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為氧化鋁;含少量氧化鐵)制取鋁的過程如圖所示:
請回答:
(1)試劑1為_______(填化學式),①~④轉(zhuǎn)化中屬于氧化還原反應的是_______(填序號);
(2)沉淀B的化學式為_______,寫出該物質(zhì)發(fā)生鋁熱反應的化學方程式_______;(3)電解F,當轉(zhuǎn)移0.6mol電子時,可制得鋁_______g;
(4)沉淀D是藥物“胃舒平”的主要成分,可用于治療胃酸(稀鹽酸)過多,寫出該反應的離子方程式_______;
(5)②中發(fā)生反應的離子方程式為_______。17、某化學實驗小組從市場購買海帶并設計提碘的流程如圖所示:
請回答下列問題:
(1)操作2包括以下步驟:a.振蕩萃取b.分液c.靜置分層d.加碘溶液和CCl4e.檢漏。
①上述步驟的正確先后順序是______(填編號)。
②完成步驟a時要及時放氣,放氣時分液漏斗下端應_____(填“向上傾斜”或“向下傾斜”),放氣的目的是______。
③步驟b的具體操作是______,再將分液漏斗下面的活塞擰開,使下層液體沿燒杯內(nèi)壁流下,當下層液體剛好放完時關(guān)閉活塞,______。
(2)濃NaOH溶液與I2反應的化學方程式是_____。
(3)加入45%硫酸溶液的作用是______(用離子方程式表示)。
(4)利用如圖所示裝置進行粗碘提純。簡述純化I2的原理:_____。棉花的作用是______。
18、某興趣小組設計了利用MnO(含少量鐵的氧化物和不溶性雜質(zhì))制備二氧化錳的兩種方案流程如下:
已知:
①MnO+H2NCOONH4→+2H2OMnCO3↓+2NH3·H2O
②MnO易被空氣中氧化;難溶于水;受熱易分解;其他硝酸鹽相對難分解。
請回答:
(1)方案一中鐵元素以_______(填化學式)被除去。
(2)下列說法正確的是_______。A.步驟Ⅱ中,真空加熱主要是為了防止被氧化B.步驟Ⅲ中,氨基甲酸銨溶液的制備應在水中先通氨氣至飽和,再通至飽和C.步驟Ⅳ和Ⅴ,步驟Ⅳ所得的濾液3和步驟Ⅴ生成的氣體可以循環(huán)利用D.方案二與方案一相比,方案二相對比較環(huán)保(3)過濾后,步驟Ⅴ,為了得到更多進行了以下操作。請選出合理的操作(操作不能重復使用)并排序:將帶有沉淀的濾紙折卷→_______。
a.將濾紙包放入坩堝后;在泥三角上如裝置1朝向擺放;
b.將濾紙包放入坩堝后;在泥三角上如裝置2朝向擺放;
c.加熱時;不斷轉(zhuǎn)動坩堝使濾紙完全灰化;
d.先加熱裝置3中a處,再加熱b處;
e.先加熱裝置3中b處;再加熱a處;
f.將沉淀轉(zhuǎn)移至在石英玻璃管中繼續(xù)灼燒氧化。
(4)步驟Ⅰ,硝酸的質(zhì)量分數(shù)選取50%,不能過大或者過小的理由是_______。
(5)由碳酸錳在空氣中灼燒獲得的結(jié)構(gòu)比較疏松,步驟Ⅵ用硫酸溶解其中的后,再用合適濃度的氧化后,可得到結(jié)構(gòu)相對致密的重質(zhì)精品。寫出其中發(fā)生的離子反應方程式_______。19、我國青海查爾汗鹽湖蘊藏豐富的鹽業(yè)資源。經(jīng)分析知道,該湖水中含有高濃度的Na+、K+、Mg2+及Cl-等。利用鹽湖水可得到某些物質(zhì)。其主要工業(yè)流程如下:
請根據(jù)上述流程;回答下列問題:
(1)利用湖水得到晶體(A)的方法是_________結(jié)晶法(填“降溫”或“蒸發(fā)”)。
(2)操作Ⅰ的名稱為___________,此操作適用于分離__________________。
(3)本流程中分別采用條件1和條件2獲得不同晶體,所依據(jù)的物理量是__________。
a.摩爾質(zhì)量b.溶解度c.溶解性d.熔沸點。
(4)檢驗鉀肥中是否含有Na+的實驗方法是___________,若含有Na+,能觀察到的現(xiàn)象是___________。若需得到高純度的鉀肥,可以采用的提純方法為_________。
(5)水氯鎂石的化學式可表示為MgCl2·xH2O;若通過實驗確定x,其實驗步驟設計為:
①先稱坩堝質(zhì)量、再稱_________________質(zhì)量;
②高溫充分灼燒;
③____________;
④再稱量;
⑤____________操作。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算χ時;所需的化學方程式為:
MgCl2·xH2O________+________+_________。20、某同學在實驗室以α-呋喃甲醛()為原料制備α-呋喃甲醇()和α-呋喃甲酸();過程如下:
相關(guān)物質(zhì)性質(zhì)如下表:。物質(zhì)α-呋喃甲醛α-呋喃甲醇α-呋喃甲酸乙醚常溫性狀無色或淺黃色液體無色透明液體白色針狀固體無色透明液體熔、沸點/℃-36.5
161.7-31
171131
230-232-116.3
34.6相對分子量969811274溶解性微溶于水,易溶于乙醇、乙醚、丙酮、氯仿、苯溶于水、可混溶于乙醇、乙醚、苯、氯仿水溶性:36g/L(20℃)微溶于水
回答下列問題:
(1)步驟①所用裝置(夾持儀器已省略)如圖,盛放NaOH溶液的儀器名稱為_____________。
(2)步驟②中操作I是_____________,步驟③中操作II是_____________,操作II前需要向乙醚混合液中加入無水MgSO4,其目的是_________________________________________。
(3)向水層中加入濃鹽酸,反應的化學方程式為_____________________________________。
(4)步驟④操作III包括_____________;過濾、洗滌、干燥。
(5)本實驗呋喃甲酸的產(chǎn)率為_____________%(保留三位有效數(shù)字),進一步提純α-呋喃甲酸,若重結(jié)晶時加入過多的蒸餾水,則會導致α-呋喃甲酸的產(chǎn)率_____________(填“偏低”“偏高”或“不影響”)。21、硝酸鋁廣泛應用在顯像管生產(chǎn);稀土的提煉等,工業(yè)上具體流程如下:
已知:①硝酸鋁白色透明結(jié)晶。易溶于水和乙醇;極微溶于丙酮,幾乎不溶于乙酸乙酯。
②熔點73℃;在135℃時分解。
③硝酸和鋁反應的還原產(chǎn)物分布如圖1。
某興趣小組在實驗室制取硝酸鋁;請回答:
(1)從工業(yè)生產(chǎn)角度考慮稀硝酸的最佳濃度范圍為________mol·L-1。反應2中的離子方程式____________。
(2)下列說法合理的是________。
A反應1中加入的NaOH溶液;除油污和氧化膜,所以要足量。
B沒有真空,也可在水浴條件下蒸發(fā),防止Al(NO3)3的分解。
CAl(NO3)3·9H2O干燥時;可放在如圖2的干燥器中,隔板下放上濃硫酸吸水,由于吸附力較大,要用力垂直拉開玻璃蓋。
D制取后的Al(NO3)3必須密封保存。
(3)Al(NO3)3·9H2O也可以和SOCl2反應,除了生成Al(NO3)3,其它產(chǎn)物都是酸性氣體,有關(guān)的方程式是______________;
(4)由鋁制備Al(NO3)3的裝置如圖3:
①通入水蒸氣的作用是提高溫度和________。
②e中很難除盡尾氣,理由是_______________,Al(NO3)3·9H2O晶體吸附HNO3,合適的洗滌劑是________。
③有人認為C的冷凝管是多余的,他提供的理由可能是___________。22、碘酸鉀可用作食用鹽的加碘劑,為無色或白色顆?;蚍勰罱Y(jié)晶,加熱至560℃開始分解,是一種較強的氧化劑,水溶液呈中性,溶解度在0℃時為4.74g,100℃時為32.3g。下圖是利用過氧化氫氧化法制備碘酸鉀的工業(yè)流程:
(1)步驟①需控制溫度在70℃左右,不能太高,可能的原因是_______;不能太低,原因是________________________
(2)寫出步驟②中主要反應的離子方程式:__________
(3)步驟⑤用冰水冷卻至0℃,過濾出碘酸鉀晶體,再用適量冰水洗滌2~3次。用冰水洗滌的優(yōu)點是_____________
(4)產(chǎn)品純度測定:取產(chǎn)品9.0g,加適量水溶解并配成250mL溶液。取出25.00mL該溶液并用稀硫酸酸化,加入過量的KI溶液,使碘酸鉀反應完全,最后加入指示劑,用物質(zhì)的量濃度為1.00mol?L-1的Na2S2O3溶液滴定,消耗25.00mL該滴定液時恰好達到滴定終點。已知
①實驗中可用_______作指示劑。
②產(chǎn)品的純度為_____%(精確到小數(shù)點后兩位)。求得的純度比實際值偏大,可能的原因是________________________。評卷人得分四、計算題(共3題,共30分)23、(1)若t=25℃時,Kw=___________,若t=100℃時,Kw=1.0×10-12,則100℃時0.05mol?L-1Ba(OH)2溶液的pH=___________。
(2)已知25℃時,0.1L0.1mol?L-1的Na2A溶液的pH=11,用離子方程式表示其原因為___________。
(3)pH相等的NaOH溶液與CH3COONa溶液,分別加熱到相同的溫度后CH3COONa溶液的pH___________NaOH溶液的pH(填“>”“=”或“<”)。
(4)室溫下,pH=2的H2SO4溶液、pH=12的NaOH溶液、pH=12的Na2CO3溶液,水電離出的c(H+)之比為___________。
(5)相同物質(zhì)的量濃度的①NH4HSO4、②NH4HCO3、③NH4Cl三種溶液,pH值從大到小的順序為___________(用數(shù)字標號填空,下同);相同溫度下,NH濃度相等的上述三種溶液,物質(zhì)的量濃度從大到小的順序為___________。
(6)含有Cr2O的廢水毒性較大。某工廠酸性廢水中含5.0×10-3mol?L-1的Cr2O可先向廢水中加入綠礬(FeSO4·7H2O);攪拌后撒入生石灰處理。
①寫出加入綠礬的離子方程式___________。
②若處理后的廢水中殘留的c(Fe3+)=4.0×10-13mol?L-1,則殘留的Cr3+的濃度_______________mol?L-1(已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-33)。24、制備氮化鎂的裝置示意圖:
回答下列問題:
(1)填寫下列儀器名稱:的名稱是_________。
(2)寫出中和反應制備氮氣的離子反應方程式__________。
(3)的作用是_____,是否可以把和的位置對調(diào)并說明理由_________。
(4)寫出中發(fā)生反應的化學方程式___________。
(5)請用化學方法檢驗產(chǎn)物中是否含有未反應的鎂,寫出實驗操作、現(xiàn)象、結(jié)論_________。25、某研究性學習小組類比鎂在二氧化碳中的燃燒反應,認為鈉和二氧化碳也可以發(fā)生反應,他們對鈉在CO2氣體中燃燒進行了下列實驗:
(1)若用下圖裝置制備CO2,則發(fā)生裝置中反應的離子方程式為_________。
(2)將制得的CO2凈化、干燥后由a口緩緩通入下圖裝置,待裝置中的空氣排凈后點燃酒精燈,觀察到玻璃直管中的鈉燃燒,火焰為黃色。待冷卻后,管壁附有黑色顆粒和白色物質(zhì)。
①能說明裝置中空氣已經(jīng)排凈的現(xiàn)象是_________。
②若未排盡空氣就開始加熱,則可能發(fā)生的化學反應方程式主要為_________。
(3)若鈉著火,可以選用的滅火物質(zhì)是_________。
A.水B.泡沫滅火劑C.干沙土D.二氧化碳。
(4)該小組同學對管壁的白色物質(zhì)的成分進行討論并提出假設:
Ⅰ.白色物質(zhì)可能是Na2O;Ⅱ.白色物質(zhì)可能是Na2CO3;Ⅲ.白色物質(zhì)還可能是_________。
(5)為確定該白色物質(zhì)的成分,該小組進行了如下實驗:。實驗步驟實驗現(xiàn)象①取少量白色物質(zhì)于試管中,加入適量水,振蕩,樣品全部溶于水,向其中加過量的CaCl2溶液出現(xiàn)白色沉淀②靜置片刻,取上層清液于試管中,滴加無色酚酞試液無明顯現(xiàn)象
①通過對上述實驗的分析,你認為上述三個假設中,___成立(填序號)。
②由實驗得出:鈉在CO2中燃燒的化學方程式為_____;每生成1mol氧化產(chǎn)物,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為____。
(6)在實驗(2)中還可能產(chǎn)生另一種尾氣,該氣體為________;處理該尾氣的方法為_____。評卷人得分五、實驗題(共1題,共7分)26、某化學興趣小組為探究Cl2、Br2、Fe3+的氧化性強弱;設計了如下實驗:
(1)①裝置A中發(fā)生反應的離子方程式是______________。
②整套實驗裝置存在一處明顯的不足;請指出_______________________。
(2)因忙于觀察和記錄,沒有及時停止反應,D、E中均發(fā)生了新的變化。D裝置中:紅色慢慢褪去。E裝置中:CCl4層先由無色變?yōu)槌壬?;后顏色逐漸加深,直至變成紅色。
為探究上述實驗現(xiàn)象的本質(zhì);小組同學查得資料如下:
①用平衡移動原理(結(jié)合上述資料)解釋Cl2過量時D中溶液紅色褪去的原因___________;現(xiàn)設計簡單實驗證明上述解釋:取少量褪色后的溶液,滴加____________溶液,若溶液顏色________,則上述解釋是合理的。
②探究E中顏色變化的原因,設計實驗如下:用分液漏斗分離出E的下層溶液,蒸餾、收集紅色物質(zhì),取少量,加入AgNO3溶液,結(jié)果觀察到僅有白色沉淀產(chǎn)生。請結(jié)合上述資料用兩步方程式(離子或化學方程式不限定)解釋僅產(chǎn)生白色沉淀原因_________________________。評卷人得分六、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共4題,共36分)27、硼是第ⅢA族中唯一的非金屬元素;可以形成眾多的化合物?;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)硼原子的電子排布式為_______,占據(jù)最高能級的電子云輪廓圖為_______形。
(2)氨硼烷是目前最具潛力的儲氫材料之一。
①氨硼烷能溶于水,其主要原因是_______。
②分子中存在配位鍵,提供孤電子對的原子是_______(填元素符號);與互為等電子體的分子_______(任寫一種滿足條件的分子式)。
③氨硼烷分子中與N相連的H呈正電性,與B原子相連的H呈負電性,它們之間存在靜電相互吸引作用,稱為雙氫鍵,用“”表示。以下物質(zhì)之間可能形成雙氫鍵的是_______。
A.和B.LiH和HCNC.和D.和
(3)自然界中含硼元素的鈉鹽是一種天然礦藏,其化學式寫作實際上它的結(jié)構(gòu)單元是由兩個和兩個縮合而成的雙六元環(huán),應該寫成其結(jié)構(gòu)如圖1所示,它的陰離子可形成鏈狀結(jié)構(gòu),陰離子中B原子的雜化軌道類型為_______,該晶體中不存在的作用力是_______(填字母)。
A.離子鍵B.共價鍵C.氫鍵D.金屬鍵。
(4)硼氫化鈉是一種常用的還原劑;其晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示:
①的配位數(shù)是_______。
②已知硼氫化鈉晶體的密度為代表阿伏伽德羅常數(shù)的值,則與之間的最近距離為_______nm(用含的代數(shù)式表示)。
③若硼氫化鈉晶胞上下底心處的被取代,得到晶體的化學式為_______。28、KH2PO4晶體具有優(yōu)異的非線性光學性能。我國科學工作者制備的超大KH2PO4晶體已應用于大功率固體激光器;填補了國家戰(zhàn)略空白?;卮鹣铝袉栴}:
(1)在KH2PO4的四種組成元素各自所能形成的簡單離子中,核外電子排布相同的是_______(填離子符號)。
(2)原子中運動的電子有兩種相反的自旋狀態(tài),若一種自旋狀態(tài)用+表示,與之相反的用-表示,稱為電子的自旋磁量子數(shù)。對于基態(tài)的磷原子,其價電子自旋磁量子數(shù)的代數(shù)和為_______。
(3)已知KH2PO2是次磷酸的正鹽,H3PO2的結(jié)構(gòu)式為_______,其中P采取_______雜化方式。
(4)磷酸通過分子間脫水縮合形成多磷酸;如:
如果有n個磷酸分子間脫水形成環(huán)狀的多磷酸,則相應的酸根可寫為_______。
(5)分別用○、●表示和K+,KH2PO4晶體的四方晶胞如圖(a)所示,圖(b)、圖(c)分別顯示的是H2POK+在晶胞xz面;yz面上的位置:
①若晶胞底邊的邊長均為apm、高為cpm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,晶體的密度_______g·cm-3(寫出表達式)。
②晶胞在x軸方向的投影圖為_______(填標號)。
29、鉻是由法國化學家沃克蘭于1798年在巴黎發(fā)現(xiàn)。目前鉻被廣泛應用于冶金;化工、鑄鐵、耐火及高精端科技等領(lǐng)域。
(1)鉻元素基態(tài)原子的價電子排布式為___________。
(2)金屬鉻的第二電離能和錳的第二電離能分別為1590.6kJ/mol、1509.0kJ/mol,的原因是___________。
(3)雷氏鹽(Reineckesalt)的化學式為是一種易溶于水和乙醇的暗紅色固體。
①雷氏鹽中存在的化學鍵有___________(填序號)。
A.鍵B.鍵C.氫鍵D.配位鍵E.金屬鍵。
②配體中C采取的雜化方式為___________,可用于形成配位鍵的原子有___________。
③的價層電子對數(shù)為___________,空間構(gòu)型是___________,寫出一種與互為等電子體的分子___________。
④乙醇能與水以任意比例互溶的原因是___________,___________。
(4)硒化鉻的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,晶胞參數(shù)為anm和bnm,則硒化鉻的密度為___________(列出表達式即可)。
30、I.元素周期表中80%左右的非金屬元素在現(xiàn)代技術(shù)包括能源;功能材料等領(lǐng)域占有極為重要的地位。
(1)氮及其化合物與人類生產(chǎn)、生活息息相關(guān),基態(tài)N原子中電子在2p軌道上的排布遵循的原則是_____,N2F2分子中N原子的雜化方式是_______,1molN2F2含有____個δ鍵。
(2)高溫陶瓷材料Si3N4晶體中N-Si-N的鍵角大于Si-N-Si的鍵角,原因是_______。
II.金屬元素鐵;銅及其化合物在日常生產(chǎn)、生活有著廣泛的應用。
(1)鐵在元素周期表中的位置_________。
(2)配合物Fe(CO)x常溫下呈液態(tài),熔點為-20.5℃,沸點為103℃,易溶于非極性溶劑,據(jù)此可判斷Fe(CO)x晶體屬于_____(填晶體類型)。Fe(CO)x的中心原子價電子數(shù)與配體提供電子吸之和為18,則x=________。
(3)N2是CO的一種等電子體,兩者相比較沸點較高的為_______(填化學式)。
(4)銅晶體中銅原子的堆積方式如下圖甲所示。
①基態(tài)銅原子的核外電子排布式為___________。
②每個銅原子周圍距離最近的銅原子數(shù)目為___________。
(5)某M原子的外圍電子排布式為3s23p5,銅與M形成化合物的晶胞如下圖乙所示(黑點代表銅原子)。已知該晶體的密度為ρg·cm-3,阿伏加德羅常數(shù)為NA,則該晶體中銅原子和M原子之間的最短距離為_________pm。(只寫計算式)。參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、A【分析】【詳解】
A.甲基橙變色范圍是3.1~4.4,使甲基橙顯橙色的溶液顯酸性,含有大量H+,H+與選項離子之間不能發(fā)生任何反應;可以大量共存,A符合題意;
B.=10-12的溶液顯酸性,含有大量H+,H+與會反應產(chǎn)生H2O、CO2,不能大量共存,且Cu2+、在溶液中會反應產(chǎn)生Cu(OH)2沉淀和CO2氣體;也不能大量共存,B不符合題意;
C.滴加KSCN溶液顯紅色的溶液中含有Fe3+,F(xiàn)e3+與會反應產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀和CO2氣體,不能大量共存;與I-反應產(chǎn)生Fe2+、I2;也不能大量共存,C不符合題意;
D.水電離的c(OH-)=1×10-13mol·L-1的溶液可能顯酸性,也可能顯堿性。在酸性溶液中,H+與CH3COO-會產(chǎn)生弱酸CH3COOH,不能大量共存;在堿性溶液中含有大量OH-,OH-與Mg2+會反應產(chǎn)生Mg(OH)2沉淀;也不能大量共存,D不符合題意;
故合理選項是A。2、B【分析】【分析】
由圖可知分別為
【詳解】
A.硫在氧氣中燃燒直接生成不是A錯誤;
B.可與硝酸發(fā)生氧化還原反應;B正確;
C.硫化氫與反應方程式為氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比應為C錯誤;
D.是不能由硫和銅直接反應生成,D錯誤。
故答案選B。3、B【分析】【詳解】
A.14N2和15N2是同位素原子14N、15N形成的分子;分子相同,因此二者屬于同一物質(zhì),A錯誤;
B.紅磷和白磷都是磷元素形成的兩種不同性質(zhì)的單質(zhì);二者互為同素異形體,B正確;
C.C2H2是乙炔,屬于炔烴,C6H6表示的物質(zhì)可能是苯,也可能是其它含有雙鍵或三鍵的物質(zhì),二者結(jié)構(gòu)不相似,且在分子組成上也不是相差CH2的整數(shù)倍;因此二者不是同系物,C錯誤;
D.乙酸分子式是C2H4O2,乙醇分子式是C2H6O;二者分子式不同,因此不能互為同分異構(gòu)體,D錯誤;
故合理選項是B。4、D【分析】A、氯化銨分解后,在試管口又化合生成氯化銨,則圖中裝置不能制備氨氣,故A錯誤;B、①中生成硫酸銅溶液,不需要加水,故B錯誤;C、膠頭滴管應伸到液面下,且生成的氫氧化亞鐵易被氧化,沒有隔絕空氣,故C錯誤;D、用飽和食鹽水除去Cl2中含有的少量HCl氣體,故D正確。故選D。5、D【分析】【詳解】
分析:A.苯的密度比水小在上層;不能使水和氣體分離;B.二氧化硫與硝酸鋇反應生成的硫酸鋇沉淀.C;蒸餾時應注意冷凝水的流向;D、氯化氫極易溶于水。
詳解:A.苯的密度比水小在上層,不能使水和氣體分離,則不能用于吸收氨氣,可發(fā)生倒吸,選項A錯誤;B.硝酸根離子在酸性條件下具有強氧化性,則SO2與Ba(NO3)2反應生成的是硫酸鋇沉淀;無法獲得亞硫酸鋇,選項B錯誤;C.苯和溴苯的混合物,互溶,但沸點不同.則選圖中蒸餾裝置可分離,但冷凝水的方向不明,選項C錯誤;D;裝置中HCl極易溶于水,滴入水后氣球膨脹,選項D正確;答案選D。
點睛:本題考查了化學實驗方案的評價,為高考常見題型,題目涉及氧化還原反應、化學反應速率的影響等知識,明確常見元素及其化合物性質(zhì)為解答關(guān)鍵,試題有利于提高學生的分析能力及靈活應用能力,題目難度不大。6、D【分析】【詳解】
A.濃硝酸與濃硫酸混合時;如果將濃硝酸注入濃硫酸中,容易發(fā)生液滴四濺,故濃硝酸與濃硫酸混合時,是將濃硫酸慢慢滴加到濃硝酸中,并且邊加邊攪拌,攪拌的目的是及時散熱,防止局部過熱,A正確;
B.亞硝酰硫酸遇水易分解,裝置B中的濃硫酸的作用是干燥SO2氣體水蒸氣進入裝置C中;裝置D中的濃硫酸的作用是防止裝置E中的水蒸氣進入裝置C中,B正確;
C.為了保證反應速率不能太慢,同時又要防止溫度過高硝酸分解,SO2逸出;故冷水的溫度控制在20℃左右,C正確;
D.98%的濃硫酸的很難電離出H+,如果用98%的濃硫酸代替70%的H2SO4產(chǎn)生SO2速率更慢,D錯誤;7、C【分析】【詳解】
A.NH3極易溶于水;用排水法不能收集到該氣體,A不合題意;
B.HCl易溶于水;不能用排水法收集,B不合題意;
C.O2不易溶于水;可以用排水法收集,C符合題意;
D.SO2易溶于水;與水反應生成亞硫酸,不能用排水法收集,D不合題意。
故選C。8、B【分析】【詳解】
A項;濃氨水滴加到生石灰上產(chǎn)生氨氣,可以用蘸有濃鹽酸的玻璃棒來檢驗氨氣,正確;
B項;銅和濃硫酸反應需加熱,產(chǎn)生的二氧化硫氣體遇石蕊溶液變紅色或使?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙變紅色,錯誤;
C項;過氧化鈉和水反應生成氧氣和氫氧化鈉,氧氣能使帶火星的木條復燃,正確;
D項;碳酸鈉和稀硫酸反應生成硫酸鈉;水和二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁,在滴有澄清石灰水的玻璃片上有渾濁現(xiàn)象,正確;
故選B。9、B【分析】【分析】
A.方案I需要加熱條件且生成的氫氣不一定完全反應;
B.I中鋅生成的氫氣和CuO反應時;部分氫氣不參與反應;
C.等質(zhì)量的硫酸參加反應;I中生成的氫氣不能完全參加反應;
D.原電池能加快負極材料參加反應。
【詳解】
A.方案I需要加熱條件且生成的氫氣不一定完全反應;所以造成原料和能源的浪費,且操作方案II比方案I操作簡便,A項正確,不符合題意;
B.I中鋅生成的氫氣和CuO反應時;部分氫氣不參與反應,所以等質(zhì)量的鋅,相同條件下方案I和方案II中制得的質(zhì)量不同,B項錯誤,符合題意;
C.等質(zhì)量的硫酸參加反應,I中生成的氫氣不能完全參加反應,所以等質(zhì)量的H2SO4參加反應;方案I制取銅的質(zhì)量比方案II的少,C項正確,不符合題意;
D.鋅置換出Cu;Zn;Cu和稀硫酸構(gòu)成原電池,原電池能加快負極材料參加反應,所以為了加快鋅與稀硫酸的反應,可以在溶液中加入少量的CuO,D項正確,不符合題意;
答案選B。二、填空題(共6題,共12分)10、略
【分析】【詳解】
(1)依據(jù)圖1中各物質(zhì)的濃度變化量可得到0-20min,M、N濃度減少量為1.5mol/L,P濃度增加量為3mol/L,則反應的化學方程式為由圖1可知,40min時平衡發(fā)生了移動,而P、M、N的濃度沒有改變,且改變壓強和使用催化劑平衡不移動,則改變的條件是溫度,30min時P、M、N濃度均減小則改變的條件為擴大容器體積,壓強減小,反應速率減小,由圖2可知40min時速率增大,則40min時改變的條件是升高溫度,而生成物P的濃度在減小,依據(jù)勒夏特列原理可判斷該反應的
(2)由(1)分析可知,30min時改變的條件是擴大容器的體積;40min時改變的條件是升高溫度;在圖2中畫出30min~40min的正逆反應速率變化曲線以及標出40min~50min內(nèi)對應的曲線為
(3)8min時,M、N、P的物質(zhì)的量濃度相等,設
則解得x=2,故8min時,0~8min內(nèi);
50min后;M;N、P的物質(zhì)的量濃度相等,故M的轉(zhuǎn)化率為33.3%;
(4)由圖1可知,20min~30min內(nèi),為平衡狀態(tài),M、N的平衡濃度為1.5mol/L,P的平衡濃度為3mol/L,則反應平衡時的平衡常數(shù)K=【解析】(1)<
(2)擴大容器的體積升高溫度
(3)33.3%
(4)411、略
【分析】【分析】
(1)基態(tài)硼原子的電子排布式為1s22s22p1;電子位于1s;2s、2p三個能量不同的能級上;同周期元素,從左到右,第一電離能呈增大的趨勢,由于全充滿和半充滿的緣故,ⅡA族和ⅤA族元素第一電離能大于相鄰元素;
(2)由晶體硼熔點為1873K可知,晶體硼為熔沸點高、硬度大的原子晶體;在硼原子組成的正二十面體結(jié)構(gòu)中,每5個面共用一個頂點,每個面擁有這個頂點的每2個面共用一個B-B鍵,每個面擁有這個B-B鍵的
(3)a.由圖可知;立方相氮化硼中N原子和B原子之間只存在單鍵;
b.由圖可知;六方相氮化硼層間為分子間作用力,分子間作用力??;
c.由圖可知;立方相氮化硼為空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),屬于原子晶體;
d.非金屬元素之間易形成共價鍵;
(4)NH4BF4是由NH4+和BF4—構(gòu)成,NH4+中N原子和其中一個H原子之間存在配位鍵、BF4—中B原子和其中一個F原子之間存在一個配位鍵。
【詳解】
(1)基態(tài)硼原子的電子排布式為1s22s22p1;電子位于1s;2s、2p三個能量不同的能級上,則有3種不同能量的電子;同周期元素,從左到右,第一電離能呈增大的趨勢,由于全充滿和半充滿的緣故,ⅡA族和ⅤA族元素第一電離能大于相鄰元素,則介于硼元素與氮元素之間的有Be、C、O三種元素,故答案為:3;3;
(2)由晶體硼熔點為1873K可知,晶體硼為熔沸點高、硬度大的原子晶體;在硼原子組成的正二十面體結(jié)構(gòu)中,每5個面共用一個頂點,每個面擁有這個頂點的每個等邊三角形擁有的頂點為20個等邊三角形擁有的頂點為×20=12;每2個面共用一個B-B鍵,每個面擁有這個B-B鍵的每個等邊三角形占有的B-B鍵為20個等邊三角形擁有的B-B鍵為×20=30;故答案為:12;30;
(3)a.由圖可知;立方相氮化硼中N原子和B原子之間只存在單鍵,則立方相氮化硼中含有σ鍵,不存在π鍵,故錯誤;
b.由圖可知;六方相氮化硼層間為分子間作用力,分子間作用力小,導致其質(zhì)地軟,故正確;
c.由圖可知;立方相氮化硼為空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),屬于原子晶體,故錯誤;
d.非金屬元素之間易形成共價鍵;所以N原子和B原子之間存在共價鍵,故正確;
bd正確,故答案為:bd;
(4)NH4BF4是由NH4+和BF4—構(gòu)成,NH4+中N原子和其中一個H原子之間存在配位鍵、BF4—中B原子和其中一個F原子之間存在一個配位鍵,所以含有2個配位鍵,則1molNH4BF4含有2mol配位鍵,故答案為:2。【解析】①.3②.3③.原子晶體④.12⑤.30⑥.bd⑦.212、略
【分析】【分析】
2H2S(g)=S2(g)+2H2(g)ΔH4=170kJ·mol-1,該反應正方向為體積增大的反應,降低壓強,平衡會向正反應方向移動;則對于n(H2S):n(Ar)為4:1、1:1、1:4、1:9、1:19的H2S-Ar混合氣在圖中對應的曲線分別是a、b;c、d、e。
【詳解】
(1)由于正反應是體積增大的可逆反應,n(H2S):n(Ar)越小,H2S的分壓越小,相當于降低壓強,平衡向正反應方向移動,因此H2S平衡轉(zhuǎn)化率越高;
(2)n(H2S):n(Ar)越小,H2S平衡轉(zhuǎn)化率越高,所以n(H2S):n(Ar)=1:9對應的曲線是d;根據(jù)圖像可知n(H2S):n(Ar)=1:9反應進行到0.1s時H2S轉(zhuǎn)化率為0.24;假設在該條件下;硫化氫和氬的起始投料的物質(zhì)的量分別為1mol和9mol,則根據(jù)三段式可知:
此時H2S的壓強為≈7.51kPa,H2S的起始壓強為10kPa,所以H2S分壓的平均變化率為=24.9kPa·s-1。【解析】(1)越高n(H2S):n(Ar)越小,H2S的分壓越小,平衡向正反應方向進行,H2S平衡轉(zhuǎn)化率越高。
(2)d24.913、略
【分析】【詳解】
NaClO3和濃H2SO4在反應器①中發(fā)生還原反應生成ClO2和Na2SO4,所以試劑A可以用二氧化硫,ClO2在反應器②中與雙氧水、氫氧化鈉反應生成亞氯酸鈉,再得到其晶體。
(1)根據(jù)上面的分析可以知道試劑A為SO2,故選a,因此,本題正確答案是:a。
(2)反②中ClO2被雙氧水還原成ClO2?,反應的離子方程式為2OH?+2ClO2+H2O22ClO2?+O2+2H2O,因此,本題正確答案是:2OH?+2ClO2+H2O22ClO2?+O2+2H2O
(3)含水的NaClO2受熱易分解,所以亞氯酸鈉溶液中獲得晶體,溫度不能太高,所以反應②結(jié)束后采用“減壓蒸發(fā)”操作,在較低溫度蒸發(fā)濃縮,可防止溫度過高.NaClO2分解。因此,本題正確答案是:在較低溫度蒸發(fā)濃縮,可防止溫度過高.NaClO2分解。
(4)根據(jù)信息純ClO2易分解爆炸,空氣中ClO2的體積分數(shù)在10以下比較安全,所以要持續(xù)通過量的空氣,NaClO2在堿性溶液中穩(wěn)定存在,在酸性溶液中迅速分解,所以反應②中堿要過量,因為試劑A為二氧化硫,NaClO3被還原成ClO2,所以反應①后得到的母液中,溶質(zhì)的主要成分是,Na2SO4。故選acd,因此;本題正確答案是:acd。
(5)①亞氯酸鈉具有氧化性,且NaClO2溶液呈堿性,則NaClO2溶液脫硝過程中主要反應的離子方程式因此,本題正確答案是:
②由實驗結(jié)果可以知道,在相同時間內(nèi)硫酸根離子的濃度增加的多,因此脫硫反應速率大于脫硝反應速率.原因是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同,還可能是NO溶解度較低或脫硝反應活化能較高,因此,本題正確答案是:大于;NO溶解度較低或脫硝反應活化能較高?!窘馕觥縜2OH?+2ClO2+H2O22ClO2?+O2+2H2O減壓可以使物質(zhì)沸點降低,實驗較低溫度下進行蒸發(fā),可避免NaClO2因溫度高而發(fā)生分解acd4OH?+3ClO2?+4NO4NO3?+3Cl?+2H2O大于SO2比NO溶解度更大;在此條件下SO2還原性更強;脫硝反應活化能更大14、略
【分析】【詳解】
(1)亞硫酸鈉和硫酸反應生成二氧化硫,反應的方程式為:Na2SO3+H2SO4(濃)═Na2SO4+SO2↑+H2O,生成的二氧化硫含有水蒸氣,可用濃硫酸干燥,用向上排空氣法收集,且用堿石灰吸收尾氣,避免污染環(huán)境,則連接順序為a接b;c接f,g接d;
(2)①Na2S2O4中硫元素的化合價為+3;
②由裝置可知;儀器A的名稱為恒壓滴液漏斗;
③實驗時應避免Na2S2O4和HCOONa被氧化,可應先通入二氧化硫,排凈系統(tǒng)中的空氣,防止加熱時Na2S2O4和HCOONa被氧化,也可通一段時間N2;排凈系統(tǒng)中的空氣;
④洗滌連二亞硫酸鈉時應與空氣隔離;洗滌劑可用甲醇或乙醇,洗滌過程為:在無氧環(huán)境中,向漏斗中加入甲醇或乙醇至浸沒晶體,待甲醇順利流下,重復2-3次;
⑤設連二亞硫酸鈉理論產(chǎn)率為x;根據(jù)硫原子守恒:
2Na2SO3~Na2S2O4
252174
6.3gx
則解得x=4.35g,產(chǎn)率為:【解析】bcfgdNa2SO3+H2SO4(濃)═Na2SO4+SO2↑+H2O+3恒壓滴液漏斗排凈系統(tǒng)中的空氣向漏斗中加入甲醇或乙醇至浸沒晶體,待甲醇順利流下,重復2-3次15、略
【分析】【分析】
溴單質(zhì)氧化性較強,能將亞鐵離子氧化為三價鐵,三價鐵在水溶液中是黃色的;要驗證乙同學的判斷正確,可檢驗黃色溶液中不含Br2或黃色溶液中含F(xiàn)e3+,根據(jù)Br2和Fe3+的性質(zhì)進行檢驗,Br2可溶于CCl4,F(xiàn)e3+可與KSCN溶液反應生成血紅色物質(zhì);Br2能將Fe2+氧化成Fe3+,說明還原性:Fe2+>Br-;依據(jù)氧化還原反應中“先強后弱”規(guī)律判斷。
【詳解】
(1)在足量的稀氯化亞鐵溶液中,加入1-2滴液溴,若沒有發(fā)生化學反應,使溶液呈黃色的微粒為Br2;若是發(fā)生化學反應,二價鐵離子被溴單質(zhì)氧化為三價鐵在水溶液中是黃色的;因此答案是:Br2;Fe3+;
(2)要驗證乙同學的判斷正確,可檢驗黃色溶液中不含Br2或黃色溶液中含F(xiàn)e3+,根據(jù)Br2和Fe3+的性質(zhì)進行檢驗,Br2可溶于CCl4,F(xiàn)e3+可與KSCN溶液反應生成血紅色物質(zhì);方案一可選用CCl4(C),向黃色溶液中加入四氯化碳,充分振蕩、靜置,溶液分層,若下層呈無色,表明黃色溶液中不含Br2,則乙同學的判斷正確;方案二可選用KSCN溶液(D),向黃色溶液中加入KSCN溶液,振蕩,若溶液變?yōu)檠t色,則黃色溶液中含F(xiàn)e3+;則乙同學的判斷正確。
(3)根據(jù)上述推測說明發(fā)生反應Br2+2Fe2+=2Fe3++2Br-,由此說明亞鐵離子的還原性大于溴離子,Cl2具有氧化性,先氧化的離子是亞鐵離子,反應的離子方程式為2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;因此答案是:Fe2+;2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-?!窘馕觥緽r2;Fe3+答案如下:
。
選用試劑。
實驗現(xiàn)象。
第一種方法。
C
有機層無色。
第二種方法。
D
溶液變紅。
Fe2+2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-三、工業(yè)流程題(共7題,共14分)16、略
【分析】鋁土礦的主要成分為氧化鋁,含少量氧化鐵,由流程可知,加入氫氧化鈉,氧化鐵不和堿反應,氧化鋁可與氫氧化鈉反應生成四羥基合鋁酸鈉和水;過濾后得到的沉淀B為Fe2O3;濾液A中含氫氧化鈉和偏鋁酸鈉;通入二氧化碳,二氧化碳和四羥基合鋁酸鈉反應生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉,二氧化碳和氫氧化鈉反應生成碳酸氫鈉,過濾得到氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉溶液;灼燒氫氧化鋁得到氧化鋁和水,電解氧化鋁得到鋁和氧氣;碳酸氫鈉溶液和氧化鈣反應生成碳酸鈣和氫氧化鈉,氫氧化鈉用來堿浸,以此來解答。
【詳解】
(1)由上述分析可知;試劑1為NaOH,氧化鐵不和堿反應,氧化鋁可與氫氧化鈉反應生成四羥基合鋁酸鈉和水;①~④轉(zhuǎn)化過程中只有④有化合價變化,即④為氧化還原反應,故答案為:NaOH;④;
(2)由上述分析可知沉淀B為Fe2O3,三氧化二鐵發(fā)生鋁熱反應的方程式為2A1+Fe2O3Al2O3+2Fe,故答案為:Fe2O3;2A1+Fe2O3Al2O3+2Fe;
(3)電解氧化鋁的方程式為2Al2O34A1+3O2↑;設得到鋁的質(zhì)量為m;
解得m==5.4g;故答案為:5.4;
(4)D是氫氧化鋁,是藥物胃舒平的主要成分,可與鹽酸反應治療胃酸過多的離子反應為:Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O;故答案為:Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O;
(5)偏鋁酸鈉溶液通入過量的二氧化碳反應生成氫氧化鋁和碳酸氫鈉,②中離子方程式為CO2+Al(OH)=Al(OH3)↓+HCO故答案為:CO2+Al(OH)=Al(OH)3↓+HCO【解析】NaOH④Fe2O32Al+Fe2O3Al2O3+2Fe5.4Al(OH)3+3H+=Al3++3H2OCO2+Al(OH)=Al(OH3)↓+HCO17、略
【分析】【分析】
海帶中提取I2,即將海帶中的I-溶于水中,再將其氧化為I2,再利用CCl4萃取從水中提取出來。
【詳解】
(1)操作為從水中分離出I2,即為萃取分液。具體操作順序為edacb。在振蕩過程中CCl4揮發(fā)導致分液漏斗中氣壓增大為了防止炸裂引發(fā)安全事故,需要進行放氣,放氣時分液漏斗下端朝上轉(zhuǎn)動活塞放氣。將漏斗置于鐵圈上打開上端活塞靜置分層,然后從下口放出下層,再從上口倒出上層。答案為edacb;向上傾斜;排除氣體防止壓強過大分液漏斗炸裂;打開上端活塞靜置;從上口倒出上層;
(2)從圖可以看出I2轉(zhuǎn)變?yōu)镹aI和NaIO3,那么反應按照升降守恒配平即可,3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O。答案為3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O;
(3)從圖看NaI和NaIO3經(jīng)稀硫酸轉(zhuǎn)變?yōu)镮2,即反應為6H++5I-+=3I2+3H2O。答案為6H++5I-+=3I2+3H2O;
(4)碘易升華經(jīng)冷卻之后便可被收集起來。該裝置中I2經(jīng)加熱升華進入漏斗冷卻為固體被收集在漏斗中從而達到分離提純的目的。棉花為防止I2蒸汽升華至空氣中。答案為I2經(jīng)加熱升華進入漏斗冷卻為固體被收集在漏斗中從而達到分離提純的目的;防止I2蒸汽升華至空氣中。【解析】(1)edacb向上傾斜排除氣體防止壓強過大分液漏斗炸裂打開上端活塞從上口倒出上層。
(2)3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O
(3)6H++5I-+=3I2+3H2O
(4)I2經(jīng)加熱升華進入漏斗冷卻為固體被收集在漏斗中從而達到分離提純的目的防止I2蒸汽升華至空氣中18、略
【分析】【分析】
方案一利用MnO加入50%硝酸溶液浸取,調(diào)節(jié)pH、過濾后得到濾液1在真空加熱到250℃~300℃,洗滌后得到二氧化錳粗品,多步操作后得到二氧化錳精品;方案二在MnO和水中同時通入CO2和氨氣;浸取后得到濾液2,蒸發(fā);過濾得到的濾渣灼燒得到二氧化錳粗品,多步操作得到精品。
【詳解】
(1)方案一中通過調(diào)節(jié)溶液的pH,使鐵離子水解產(chǎn)生氫氧化鐵沉淀過濾而除去,故鐵元素以被除去;
(2)A.受熱易分解,其他硝酸鹽相對難分解,步驟Ⅱ中,真空加熱主要是為了使氧化生成二氧化錳;選項A錯誤;
B.步驟Ⅲ中,氨基甲酸銨溶液的制備應在MnO和水中同時通氨氣和進行反應;選項B錯誤;
C.步驟Ⅳ和Ⅴ,步驟Ⅳ所得的濾液3和步驟Ⅴ生成的氣體可以循環(huán)利用;選項C正確;
D.方案一有硝酸參與;產(chǎn)生氮的氧化物,故方案二與方案一相比,方案二相對比較環(huán)保,選項D正確;
答案選CD;
(3)過濾后,步驟Ⅴ,為了得到更多具體操作為b.將濾紙包放入坩堝后,在泥三角上如裝置2朝向擺放;d.先加熱裝置3中a處,再加熱b處;c.加熱時,不斷轉(zhuǎn)動坩堝使濾紙完全灰化;f.將沉淀轉(zhuǎn)移至在石英玻璃管中繼續(xù)灼燒氧化;答案為bdcf;
(4)步驟Ⅰ,硝酸的質(zhì)量分數(shù)選取50%;因為濃度太小,反應速率太小,濃度過大容易被氧化而不利于MnO的溶解;在后續(xù)過濾中被濾除;
(5)步驟Ⅵ用硫酸溶解其中的后,再用合適濃度的氧化后,可得到結(jié)構(gòu)相對致密的重質(zhì)精品,高錳酸根離子與錳離子發(fā)生歸中反應生成二氧化錳,發(fā)生的離子反應方程式為【解析】(1)
(2)CD
(3)bdcf
(4)濃度太小,反應速率太小,濃度過大容易被氧化而不利于MnO的溶解;在后續(xù)過濾中被濾除。
(5)19、略
【分析】【分析】
湖水中含有高濃度的Na+、K+、Mg2+及Cl-等,氯化鈉的溶解度受溫度影響不大,通過蒸發(fā)結(jié)晶得到晶體A,通過過濾得到食鹽晶體和溶液B,溶液B中含大量K+、Mg2+及Cl-,氯化鉀的溶解度受溫度影響較大,通加入冷水冷卻結(jié)晶,再次過濾得到得到鉀肥氯化鉀晶體和溶液C,溶液C中含大量Mg2+及Cl-;最后蒸發(fā)濃縮;冷卻結(jié)晶得到水氯鎂石。
【詳解】
(1)得到的晶體A主要是氯化鈉;氯化鈉的溶解度受溫度影響變化較小,所以得到晶體A的方法是蒸發(fā)結(jié)晶,故答案為:蒸發(fā);
(2)過濾可以將溶液和固體分離;所以操作Ⅰ的名稱為過濾,故答案為:過濾;不溶于液體的固體和液體;
(3)本流程中分別采用條件1和條件2獲得不同晶體,所依據(jù)是物質(zhì)的溶解度,故答案為:b;
(4)鈉離子用焰色反應進行檢驗;火焰呈黃色,要得到較高純度的鉀肥,利用鉀鹽和鈉鹽在水中不同溫度時的溶解度不同而使它們相互分離,這種方法叫重結(jié)晶,故答案為:焰色反應;火焰呈黃色;重結(jié)晶;
(5)水氯鎂石在高溫的條件下反應,鎂離子水解生成氫氧化鎂,且產(chǎn)生的氯化氫不斷揮發(fā),使水解徹底,氫氧化鎂灼燒后分解得到氧化鎂,所以水氯鎂石分解生成氧化鎂、水和氯化氫,化學方程式為:MgCl2?xH2OMgO+2HCl+(x-1)H2O;結(jié)晶水的測定實驗步驟為:
①稱量:稱量坩堝質(zhì)量;再稱坩堝和晶體樣品的總質(zhì)量;
②加熱灼燒:使晶體MgCl2?xH2O完全轉(zhuǎn)化為MgO為止;
③冷卻:將坩堝放在干燥器里冷卻;
④稱量:稱量坩堝和MgO的總質(zhì)量;
⑤重復②③④操作,若再次稱量的坩堝和MgO的總質(zhì)量與第一次的差小于0.1g,則實驗成功;若大于0.1g,必須再重復②③④操作,也叫做恒重操作,直至兩次的差小于0.1g為止,取平均值,故答案為:坩堝和樣品;冷卻;恒重;MgO;2HCl;(x-1)H2O?!窘馕觥竣?蒸發(fā)②.過濾③.不溶于液體的固體和液體④.b⑤.焰色反應⑥.火焰呈黃色⑦.重結(jié)晶法⑧.坩堝和樣品⑨.冷卻⑩.恒重?.MgO?.2HCl?.(x-1)H2O20、略
【分析】【詳解】
(1)根據(jù)步驟①所用裝置圖可知;盛放NaOH溶液的儀器名稱為分液漏斗,故答案:分液漏斗。
(2)由反應歷程圖可知步驟②中操作I是萃取分液,步驟③中操作II是蒸餾,操作II前需要向乙醚混合液中加入無水MgSO4;其目的是除去混合物中的水,故答案:萃取分液;蒸餾;除去混合物中的水。
(3)因為α-呋喃甲酸鈉能溶于水,所以向水層中加入濃鹽酸,反應的化學方程式為:+HCl→+NaCl
故答案:+HCl→+NaCl。
(4)由表可知水和α-呋喃甲酸混合,根據(jù)α-呋喃甲酸熔沸點高,且20時溶解性為36g/L可采取再降溫結(jié)晶;過濾;洗滌、干燥,獲取α-呋喃甲酸,故答案:降溫結(jié)晶。
(5)根據(jù)和+HCl→+NaCl可知:2mol呋喃甲酸1molα-呋喃甲酸,則0.04mol呋喃甲酸可產(chǎn)生0.02mol的α-呋喃甲酸,其質(zhì)量=0.02mol112g/mol=2.24g,實際產(chǎn)量為1.5g,所以呋喃甲酸的產(chǎn)率=67.0進一步提純α-呋喃甲酸,因為在20溶解度為36g/L,所以若重結(jié)晶時加入過多的蒸餾水,則會導致α-呋喃甲酸的產(chǎn)率偏低,故答案:67.0;偏低?!窘馕觥糠忠郝┒份腿》忠赫麴s除去混合物中的水+HCl→+NaCl。降溫結(jié)晶67.0偏低21、略
【分析】【分析】
(1)在反應過程中,反應產(chǎn)生的環(huán)境污染氣體為NO、NO2、N2O,為減少對環(huán)境的污染,從反應方程式NO+NO2+2NaOH==2NaNO2,確定NO、NO2的體積關(guān)系,從而在圖中找到稀硝酸的最佳濃度范圍。對應的反應2中,確定NO、NO2的體積關(guān)系;也就確定了物質(zhì)的量關(guān)系,從而確定還原產(chǎn)物及相對關(guān)系,也就能寫出反應的離子方程式。
(2)A.NaOH溶液;既能去除油污和氧化膜,也會與Al反應;
B.沒有真空,也可在水浴條件下蒸發(fā),但在防止Al(NO3)3分解的同時;也要防止水解反應的發(fā)生;
C.干燥器隔板下一般放硅膠吸水;濃硫酸吸水能力太強,會導致晶體失去所有的結(jié)晶水;
D.制取后的Al(NO3)3易吸水;必須密封保存。
(3)此反應實際是水和SOCl2反應,從化合價考慮,只能生成SO2和HCl。
(4)①通入水蒸氣;不僅提高溫度還起到增大鋁與稀硝酸接觸面積的作用;
②NO和NO2的物質(zhì)的量之比不一定是1∶1。
Al(NO3)3·9H2O晶體吸附HNO3,不用有機物,有機物不能除去吸附的HNO3。
③從分析冷凝管是多余的方向考慮;通入的水蒸氣,冷凝回流會使?jié)舛妊杆傧陆怠?/p>
【詳解】
(1)從硝酸和鋁反應的還原產(chǎn)物分布圖來看,在8~8.5mol·L-1時,NO∶NO2=1∶1,最容易被NaOH吸收,對應的方程式為NO+NO2+2NaOH===2NaNO2。對應的反應2的離子方程式是4Al+18H++6NO==4Al3++3NO↑+3NO2↑+9H2O。答案為:8~8.5;4Al+18H++6NO3-=4Al3++3NO↑+3NO2↑+9H2O;
(2)A.NaOH溶液;除油污和氧化膜,也要和Al反應,所以應適量,A不正確;
B.沒有真空,也可在水浴條件下蒸發(fā),既要防止Al(NO3)3的分解;也要防止發(fā)生水解,B不正確;
C.干燥器隔板下一般放硅膠吸水;打開時,要用力平推玻璃蓋,C不正確;
D.制取后的Al(NO3)3必須密封保存;防水解,D正確。答案為:D;
(3)此反應實際是水和SOCl2反應,從化合價考慮,只能生成SO2和HCl,反應的方程式為Al(NO3)3·9H2O+9SOCl2=Al(NO3)3+9SO2↑+18HCl↑。答案為:Al(NO3)3·9H2O+9SOCl2=Al(NO3)3+9SO2↑+18HCl↑;
(4)①通入水蒸氣;不僅提高溫度還起到攪拌作用;答案為:攪拌;
②由于水蒸氣通入和反應,HNO3的濃度不斷變化,NO和NO2的物質(zhì)的量之比不是1∶1,很難被NaOH吸收干凈;答案為:由于HNO3在反應過程中濃度不斷變化,NO和NO2物質(zhì)的量之比不一定是1∶1;
Al(NO3)3·9H2O晶體吸附HNO3,合適的洗滌劑是冷水,不用有機物,有機物不能除去吸附的HNO3;答案為:冷水;
③從分析冷凝管是多余的方向考慮;通入水蒸氣,冷凝回流會使?jié)舛妊杆傧陆?,反應速率迅速變小。答案為:通入水蒸氣,冷凝回流會使?jié)舛妊杆傧陆担磻俾恃杆僮冃 ?/p>
【點睛】
分析稀硝酸的最佳濃度范圍時,從哪個角度切入,是解題的關(guān)鍵。從反應速率看,濃度越大,反應速率越快;從環(huán)保的角度看,最好是不產(chǎn)生污染環(huán)境的氣體,N2不污染環(huán)境,不需對氣體進行處理,其它氣體都需收集或處理,所以自然會想到NO、NO2的綜合處理。綜合以上兩點,就能確定硝酸的濃度范圍?!窘馕觥?~8.54Al+18H++6NO3-=4Al3++3NO↑+3NO2↑+9H2ODAl(NO3)3·9H2O+9SOCl2=Al(NO3)3+9SO2↑+18HCl↑攪拌由于HNO3在反應過程中濃度不斷變化,NO和NO2物質(zhì)的量之比不一定是1∶1冷水通入的水蒸氣,冷凝回流會使?jié)舛妊杆傧陆?,反應速率迅速變?2、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)硝酸和過氧化氫不穩(wěn)定分析;
(2)根據(jù)碳酸鉀為可溶性鹽;碘酸為強酸分析離子方程式的書寫。
(3)根據(jù)碘酸鉀的溶解度和溫度的關(guān)系分析。
(4)根據(jù)反應列關(guān)系式進行計算。
【詳解】
(1)硝酸和過氧化氫都能分解;所以需要控制溫度,防止硝酸;過氧化氫分解;溫度能影響反應速率,溫度太低,反應速率慢;
(2).碳酸鉀和碘酸反應生成碘酸鉀和水和二氧化碳,離子方程式為:
(3).碘酸鉀在0℃時為4.74g,100℃時為32.3g,所以為了減少洗滌過程中造成的KIO3損失盡量使用冰水洗滌;
(4).①因為反應過程中有碘單質(zhì)生成;利用淀粉遇碘變藍的特性,選擇淀粉做指示劑;
②根據(jù)反應列出關(guān)系式為IO36S2O32-,碘酸鉀的質(zhì)量分數(shù)為=99.07%;操作時間過長,過量的KI部分被氧氣氧化,造成需要的亞硫酸鈉的量增多,或因為產(chǎn)品含氧化性雜質(zhì)能氧化更多的碘離子,最后消耗的亞硫酸鈉的量增多,或取用標準液的滴定管沒有用標準液潤洗,標準液的體積變化等?!窘馕觥糠乐瓜跛?、過氧化氫分解反應速率慢減少洗滌過程中造成的KIO3損失淀粉99.07操作時間過長,過量的KI部分被氧化(或產(chǎn)品含氧化性雜質(zhì)、取用標準液的滴定管沒有用標準液潤洗等合理答案)四、計算題(共3題,共30分)23、略
【分析】【詳解】
(1)水是弱電解質(zhì),存在電離平衡:H2OH++OH-,在室溫25℃時,Kw=c(H+)·c(OH-)=1.0×10-14;
若t=100℃時,Kw=1.0×10-12,100℃時0.05mol?L-1Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.05mol/L×2=0.10mol/L,則該溫度下c(H+)==10-11mol/L;故該溶液的pH=11;
(2)25℃時,0.1L0.1mol?L-1的Na2A溶液的pH=11,溶液顯堿性,是由于該鹽是強堿弱酸鹽,在溶液中A2-發(fā)生水解反應,消耗水電離產(chǎn)生的H+,使水的電離平衡正向移動,最終達到平衡時,溶液中c(OH-)>c(H+),用離子方程式表示為A2-+H2O?HA-+OH-;
(3)pH相等的NaOH溶液與CH3COONa溶液,分別加熱到相同的溫度,由于CH3COONa是強堿弱酸鹽,醋酸根離子水解使溶液顯堿性,升高溫度,鹽水解程度增大,溶液的堿性增強,所以CH3COONa溶液的pH增大,而NaOH溶液的pH變化比較小,所以分別加熱到相同的溫度后CH3COONa溶液的pH>NaOH溶液的pH;
(4)室溫下,pH=2的H2SO4溶液中水電離產(chǎn)生的H+的濃度c(H+)=10-12mol/L;
pH=12的NaOH溶液溶液中水電離產(chǎn)生的H+的濃度c(H+)=10-12mol/L;
pH=12的Na2CO3溶液,水電離出的c(H+)=10-2mol/L,故三種溶液中水電離產(chǎn)生的c(H+)之比為10-12:10-12:10-2=1:1:1010;
(5)①NH4HSO4是強酸的酸式鹽,電離產(chǎn)生H+使溶液顯酸性;②NH4HCO3水解使溶液顯堿
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