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文档简介
2023高考化学模拟试卷注意事项1.考生要认真填写考场号和座位序号。2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。一、选择题(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)1、某种化合物(如图)由W、X、Y、Z四种短周期元素组成,其中W、Y、Z分别位于三个不同周期,Y核外最外层电子数是W核外最外层电子数的二倍;W、X、Y三种简单离子的核外电子排布相同。下列说法不正确的是A.原子半径:W<X<Y<ZB.X与Y、Y与Z均可形成具有漂白性的化合物C.简单离子的氧化性:WXD.W与X的最高价氧化物的水化物可相互反应2、草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)是一种淡黄色粉末,某课外小组利用下列装置检验草酸亚铁晶体受热分解的部分产物。下列说法正确的是A.若③和⑤中分别盛放足量NaOH溶液和CuO,可检验生成的COB.实验时只需要在装置①中反应结束后再通入N2C.若将④中的无水CaCl2换成无水硫酸铜可检验分解生成的水蒸气D.实验结束后,①中淡黄色粉末完全变成黑色,则产物一定为铁3、如图为元素周期表的一部分,其中A、B、C、D、E代表元素。下列说法错误的是A.元素B、D对应族①处的标识为ⅥA16B.熔点:D的氧化物<C的氧化物C.AE3分子中所有原子都满足8电子稳定结构D.E的含氧酸酸性强于D的含氧酸4、我们熟知的一些化合物的应用错误的是A.MgO冶炼金属镁 B.NaCl用于制纯碱C.Cu(OH)2用于检验糖尿病 D.FeCl3用于净水5、用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A.0.1molCH4和0.1molCl2充分反应,生成的C-Cl键和H-Cl键的数目均为0.2NAB.7.8gNa2S和Na2O2的混合物中所含阴离子的数目等于0.2NAC.18g固态水(冰)中含有的氢键的数目为2NAD.25℃时,Ksp(AgI)=1.0×10-16,则AgI饱和溶液中Ag+数目为1.0×10-8NA6、有关下图所示化合物的说法不正确的是A.既可以与Br2的CCl4溶液发生加成反应,又可以在光照下与Br2发生取代反应B.1mol该化合物最多可以与3molNaOH反应C.既可以催化加氢,又可以使酸性KMnO4溶液褪色D.既可以与FeCl3溶液发生显色反应,又可以与NaHCO3溶液反应放出CO2气体7、高温下,超氧化钾晶体(KO2)呈立方体结构。如图为超氧化钾晶体的一个晶胞(晶体中最小的重复单元)。则下列有关说法正确的是()A.KO2中只存在离子键B.超氧化钾的化学式为KO2,每个晶胞含有1个K+和1个O2-C.晶体中与每个K+距离最近的O2-有6个D.晶体中,所有原子之间都以离子键相结合8、改变0.01mol/LNaAc溶液的pH,溶液中HAc、Ac-、H+、OH-浓度的对数值lgc与溶液pH的变化关系如图所示。若pKa=-lgKa,下列叙述错误的是A.直线b、d分别对应H+、OH-B.pH=6时,c(HAc)>c(Ac-)>c(H+)C.HAc电离常数的数量级为10-5D.从曲线a与c的交点可知pKa=pH=4.749、在指定条件下,下列各组离子一定能大量共存的是A.滴加甲基橙试剂显红色的溶液中:B.滴入KSCN显血红色的溶液中:C.=1012的溶液中:D.由水电离的c(H+)=1.0×l0-13mol/L溶液中:10、设NA为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述正确的是A.5.6g铁与足量硫加热充分反应转移电子数为0.2NAB.1mol苯分子中含有的碳碳双键数为3NAC.在0.1molNaHSO4晶体中阳离子与阴离子总数为0.3NAD.6.2g白磷分子中含P—P键为0.2NA11、我国科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化水煤气变换反应:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH<0,在低温下获得高转化率与高反应速率。反应过程示意图如下:下列说法正确的是A.图示显示:起始时的2个H2O最终都参与了反应B.过程Ⅰ、过程Ⅱ均为放热过程C.过程Ⅲ只生成了极性共价键D.使用催化剂降低了水煤气变换反应的ΔH12、分子式为C5H12O且可与金属钠反应放出氢气的有机化合物有(不考虑立体异构)A.5种 B.6种 C.7种 D.8种13、X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,A、B、C、D、E为上述四种元素中的一种或几种所组成的物质。已知A分子中含有18个电子,C、D有漂白性。五种物质间的转化关系如图所示。下列说法错误的是A.Y的简单氢化物的沸点比Z的高B.X、Y组成的化合物中可能含有非极性键C.Z的氧化物对应水化物的酸性比W的弱D.W是所在周期中原子半径最小的元素14、1.52g铜镁合金完全溶解于50mL浓度14.0mol/L的硝酸中,得到NO2和N2O4的混合气体1120ml(标准状况),向反应后的溶液中加入1.0mol/LNaOH溶液,当金属离子全部沉淀时得到2.54g沉淀。下列说法不正确的是()A.该合金中铜与镁的物质的量之比是2:1B.NO2和N2O4的混合气体中,NO2的体积分数是80%C.得到2.54g沉淀时加入NaOH溶液的体积是600mLD.溶解合金消耗HNO3的量是0.12mol15、下列关于有机物的说法正确的是A.聚氯乙烯高分子中所有原子均在同一平面上B.乙烯和苯使溴水褪色的反应类型相同C.石油裂化是化学变化D.葡萄糖与蔗糖是同系物16、通过下列反应不可能一步生成MgO的是A.化合反应 B.分解反应 C.复分解反应 D.置换反应17、800℃时,可逆反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)的平衡常数K=1,800℃时,测得某一时刻密闭容器中各组分的浓度如表,下列说法正确的是()物质COH2OCO2H2浓度/mol•L-10.0020.0030.00250.0025A.此时平衡逆向移动B.达到平衡后,气体压强降低C.若将容器的容积压缩为原来的一半,平衡可能会向正向移动D.正反应速率逐渐减小,不变时,达到化学平衡状态18、下列符合实际并用于工业生产的是A.工业炼铝:电解熔融的氯化铝B.制取漂粉精:将氯气通入澄清石灰水C.工业制硫酸:用硫磺为原料,经燃烧、催化氧化、最后用98.3%浓硫酸吸收D.工业制烧碱:电解饱和食盐水,在阳极区域得到烧碱溶液19、常温下,将0.2mol/LKMnO4酸性溶液0.1L与一定量pH=3的草酸(HOOC—COOH)溶液混合,放出VL气体。NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A.0.1molHOOC—COOH含共用电子对数目为0.9NAB.当1molKMnO4被还原时,强酸提供的H+数目为NAC.pH=3的草酸溶液含有H+数目为0.001NAD.该反应释放CO2分子数目为NA20、容量瓶上未必有固定的()A.溶液浓度 B.容量 C.定容刻度 D.配制温度21、25°C时,向10mL0.10mol·L-1的一元弱酸HA(Ka=1.0×10-3)中逐滴加入0.10mol·L-1NaOH溶液,溶液pH随加入NaOH溶液体积的变化关系如图所示。下列说法正确的是()A.a点时,c(HA)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)B.溶液在a点和b点时水的电离程度相同C.b点时,c(Na+)=c(HA)+c(A-)+c(OH-)D.V=10mL时,c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(HA)22、NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A.向1L0.5mol/L盐酸溶液中通入NH3至中性(忽略溶液体积变化),此时NH4+个数为0.5NAB.向含有FeI2的溶液中通入适量氯气,当有1molFe2+被氧化时,该反应中转移电子数目为3NAC.标准状况下,22.4L二氯甲烷中含有4NA极性共价键D.用惰性电极电解CuSO4溶液,标况下,当阴极生成22.4L气体时,转移的电子数为2NA二、非选择题(共84分)23、(14分)有机物N的结构中含有三个六元环,其合成路线如下。已知:RCH=CH2+CH2=CHR′CH2=CH2+RCH=CHR′请回答下列问题:(1)F分子中含氧官能团的名称为_______。B的结构简式为____________。(2)G→H的化学方程式______________。其反应类型为_____。(3)D在一定条件下能合成高分子化合物,该反应的化学方程式____________。(4)A在5000C和Cl2存在下生成,而不是或的原因是_________。(5)E的同分异构体中能使FeCl3溶液显色的有_______种。(6)N的结构简式为________________。24、(12分)合成具有良好生物降解性的有机高分子材料是有机化学研究的重要课题之一。聚醋酸乙烯酯(PVAc)水解生成的聚乙烯醇(PVA),具有良好生物降解性,常用于生产安全玻璃夹层材料PVB。有关合成路线如图(部分反应条件和产物略去)。已知:Ⅰ.RCHO+R’CH2CHO+H2OⅡ.(R、R′可表示烃基或氢原子)Ⅲ.A为饱和一元醇,其氧的质量分数约为34.8%,请回答:(1)C中官能团的名称为_____,该分子中最多有_____个原子共平面。(2)D与苯甲醛反应的化学方程式为_____。(3)③的反应类型是____。(4)PVAc的结构简式为____。(5)写出与F具有相同官能团的同分异构体的结构简式____(任写一种)。(6)参照上述信息,设计合成路线以溴乙烷为原料(其他无机试剂任选)合成。____。25、(12分)FeSO4溶液放置在空气中容易变质,因此为了方便使用Fe2+,实验室中常保存硫酸亚铁铵晶体[俗称“摩尔盐”,化学式为(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O],它比绿矾或绿矾溶液更稳定。(稳定是指物质放置在空气中不易发生各种化学反应而变质)I.硫酸亚铁铵晶体的制备与检验(1)某兴趣小组设计实验制备硫酸亚铁铵晶体。本实验中,配制溶液以及后续使用到的蒸馏水都必须煮沸、冷却后再使用,这样处理蒸馏水的目的是_______。向FeSO4溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液,经过操作_______、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥后得到一种浅蓝绿色的晶体。(2)该小组同学继续设计实验证明所制得晶体的成分。①如图所示实验的目的是_______,C装置的作用是_______。取少量晶体溶于水,得淡绿色待测液。②取少量待测液,_______(填操作与现象),证明所制得的晶体中有Fe2+。③取少量待测液,经其它实验证明晶体中有NH4+和SO42-II.实验探究影响溶液中Fe2+稳定性的因素(3)配制0.8mol/L的FeSO4溶液(pH=4.5)和0.8mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2溶液(pH=4.0),各取2ml上述溶液于两支试管中,刚开始两种溶液都是浅绿色,分别同时滴加2滴0.01mol/L的KSCN溶液,15分钟后观察可见:(NH4)2Fe(SO4)2溶液仍然为浅绿色透明澄清溶液;FeSO4溶液则出现淡黄色浑浊。(资料1)沉淀Fe(OH)2Fe(OH)3开始沉淀pH7.62.7完全沉淀pH9.63.7①请用离子方程式解释FeSO4溶液产生淡黄色浑浊的原因_______。②讨论影响Fe2+稳定性的因素,小组同学提出以下3种假设:假设1:其它条件相同时,NH4+的存在使(NH4)2Fe(SO4)2溶液中Fe2+稳定性较好。假设2:其它条件相同时,在一定pH范围内,溶液pH越小Fe2+稳定性越好。假设3:_______。(4)小组同学用如图装置(G为灵敏电流计),滴入适量的硫酸溶液分别控制溶液A(0.2mol/LNaCl)和溶液B(0.1mol/LFeSO4)为不同的pH,观察记录电流计读数,对假设2进行实验研究,实验结果如表所示。序号A:0.2mol·L-1NaClB:0.1mol·L-1FeSO4电流计读数实验1pH=1pH=58.4实验2pH=1pH=16.5实验3pH=6pH=57.8实验4pH=6pH=15.5(资料2)原电池装置中,其它条件相同时,负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强,该原电池的电流越大。(资料3)常温下,0.1mol/LpH=1的FeSO4溶液比pH=5的FeSO4溶液稳定性更好。根据以上实验结果和资料信息,经小组讨论可以得出以下结论:①U型管中左池的电极反应式____________。②对比实验1和2(或3和4),在一定pH范围内,可得出的结论为____________。③对比实验____________和____________,还可得出在一定pH范围内溶液酸碱性变化对O2氧化性强弱的影响因素。④对(资料3)实验事实的解释为____________。26、(10分)某研究小组在实验室以废铜屑(主要成分是Cu、CuO,含有少量的Fe、Fe2O3)为原料制备碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3],具体流程如下:已知:Cu2(OH)2CO3为绿色固体,难溶于冷水和乙醇,水温越高越易分解。(1)为加快废铜屑在稀硫酸中的溶解速率,可采取的措施为____(任写一种)。(2)“操作Ⅱ”中铜发生反应的离子方程式为___。(3)“调节pH”操作中加入的试剂为____(填化学式)。(4)洗涤Cu2(OH)2CO3沉淀的操作为____。(5)“操作Ⅲ”中温度选择55~60℃的原因是____;该步骤生成Cu2(OH)2CO3的同时产生CO2,请写出该反应的化学方程式:____。(6)某同学为测定制得的产品中Cu2(OH)2CO3的质量分数,进行了如下操作:称取m1g产品,灼烧至固体质量恒重时,得到黑色固体(假设杂质不参与反应),冷却后,称得该黑色固体质量为m2g,则样品中Cu2(OH)2CO3的纯度为____(用含m1、m2的代数式表示)。27、(12分)甘氨酸亚铁[(NH2CH2COO)2Fe]是一种补铁强化剂。实验室利用FeCO3与甘氨酸(NH2CH2COOH)制备甘氨酸亚铁,实验装置如下图所示(夹持和加热仪器已省略)。查阅资料:①甘氨酸易溶于水,微溶于乙醇;甘氨酸亚铁易溶于水,难溶于乙醇。②柠檬酸易溶于水和乙醇,具有较强的还原性和酸性。实验过程:I.装置C中盛有17.4gFeCO3和200mL1.0mol·L-1甘氨酸溶液。实验时,先打开仪器a的活塞,待装置c中空气排净后,加热并不断搅拌;然后向三颈瓶中滴加柠檬酸溶液。Ⅱ.反应结束后过滤,将滤液进行蒸发浓缩;加入无水乙醇,过滤、洗涤并干燥。(1)仪器a的名称是________;与a相比,仪器b的优点是_______________。(2)装置B中盛有的试剂是:____________;装置D的作用是________________。(3)向FeSO4溶液中加入NH4HCO3溶液可制得FeCO3,该反应的离子方程式为____________________________。(4)过程I加入柠檬酸促进FeCO3溶解并调节溶液pH,溶液pH与甘氨酸亚铁产率的关系如图所示。①pH过低或过高均导致产率下降,其原因是_____________________;②柠檬酸的作用还有________________________。(5)过程II中加入无水乙醇的目的是_______________________。(6)本实验制得15.3g甘氨酸亚铁,则其产率是_____%。28、(14分)NO用途广泛,对其进行研究具有重要的价值和意义(1)2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H=akJ•mol-1的反应历程与能量变化关系如图所示。已知:第Ⅱ步反应为:NO3(g)+NO(g)=2NO2(g)△H=bkJ•mol-1①第I步反应的热化学方程式为__。②关于2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)的反应历程,下列说法正确的是__。A.相同条件下,决定该反应快慢的步骤为第Ⅱ步反应B.使用合适的催化剂会使E1、E2、E3同时减小C.第I步反应为吸热反应,第Ⅱ步反应为放热反应D.反应的中同产物是NO3和NO(2)NO的氢化还原反应为2NO(g)+2H2(g)⇌N2(g)+2H2O(g)。研究表明:某温度时,v正=k•cm(NO)•cn(H2),其中k=2.5×103mol(m+n-1)•L(m+n-1)•s-1.该温度下,当c(H2)=4.0×10-3mol•L-1时,实验测得v正与c(NO)的关系如图一所示,则m=___,n=___。(3)NO易发生二聚反应2NO(g)⇌N2O2(g)。在相同的刚性反应器中充入等量的NO,分别发生该反应。不同温度下,NO的转化率随时间(t)的变化关系如图二所示。①该反应的△H___0(填“>”“<”或“=”)。②T1温度下,欲提高NO的平衡转化率,可采取的措施为__(任写一条即可)。③a、b处正反应速率va__vb(填”>”“<”或“=”),原因为___。④e点对应体系的总压强为200kPa,则T2温度下,该反应的平衡常数kp=___kPa-1(Kp为以分压表示的平衡常数)29、(10分)研究氮及其化合物对化工生产有重要意义。(1)已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H1②2NH3(g)N2(g)+3H2(g)△H2③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H3则热化学方程式:4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g)△H=_____(用△H1,△H2,△H3表示)。(2)在2L密闭绝热容器中,投入4molN2和6molH2,在一定条件下生成NH3,测得不同温度下,平衡时NH3的物质的量数据如下表:①下列能说明该反应已达到平衡状态的是_____。A.3v正(H2)=2v逆(NH3)B.容器内气体压强不变C.混合气体的密度不变D.混合气的温度保持不变②温度T1_____(填“>”<”或“=”)T3。③在T4温度下,达到平衡时N2的转化率为_____。(3)N2O4为重要的火箭推进剂之一。N2O4与NO2转换的热化学方程式为N2O4(g)=2NO2(g)△H。上述反应中,正反应速率v正=k正·p(N2O4),逆反应速率v逆=k逆·p2(NO2),其中k正、k逆为速率常数,则该反应的化学平衡常数Kp为____(以k正、k逆表示)。若将一定量N2O4投入真空容器中恒温恒压分解(温度298K、压强110kPa),已知该条件下k逆=5×102kPa-1·s-1,当N2O4分解10%时,v逆=_____kPa·s-1。(4)以连二亚硫酸盐(S2O42-)为还原剂脱除烟气中的NO,并通过电解再生,装置如图。阴极的电极反应式为_____,电解槽中的隔膜为_____(填“阳”或“阴”)离子交换膜。每处理1molNO,电路中通过电子的物质的量为_____。
参考答案(含详细解析)一、选择题(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)1、A【答案解析】
W、X、Y、Z均为短周期元素,且W、Y、Z分别位于三个不同周期,则其中一种元素为H,据图可知W不可能是H,则Y或者Z有一种是氢,若Y为H,则不满足“W、X、Y三种简单离子的核外电子排布相同”,所以Z为H,W和Y属于第二或第三周期;据图可知X可以形成+1价阳离子,若X为Li,则不存在第三周期的元素简单离子核外电子排布与X相同,所以X为Na;据图可知Y能够形成2个共价键,则Y最外层含有6个电子,结合“W、X、Y三种简单离子的核外电子排布相同”可知,Y为O;根据“Y核外最外层电子数是W核外最外层电子数的二倍”可知,W最外层含有3个电子,为Al元素,据此解答。【题目详解】A.同一周期从左向右原子半径逐渐减小,同一主族从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径大小为:Z<Y<W<X,故A错误;
B.Na与O形成的过氧化钠、O与H形成的双氧水都是强氧化剂,具有漂白性,故B正确;
C.金属性越强,对应简单离子的氧化性越弱,金属性Al<Na,则简单离子的氧化性:W>X,故C正确;
D.Al与Na的最高价氧化物的水化物分别为氢氧化铝、NaOH,二者可相互反应生成偏铝酸钠和水,故D正确;
故选:A。2、A【答案解析】
A、利用②、③除去CO2,④中的无水氯化钙将气体干燥后,如果⑤中CuO固体转变成红色,则反应一定生成CO,A正确;B、实验开始后,装置中的空气对分解及检验都有干扰,所以必须先通入N2除去装置中的空气,B错误;C、由于从②、③溶液中导出的气体会带出水蒸气,因此④中放置无水硫酸铜无法检验分解生成的水蒸气,C错误;D、草酸亚铁晶体分解剩余的固体为FeO,如果没有完全变为黑色,也有可能是由于晶体没有完全分解,D错误;答案选A。【答案点睛】固体分解得到的水一定要在通过溶液之前检验。3、D【答案解析】
A.元素B、D是氧族元素,周期表中第16列,对应族①处的标识为ⅥA16,故A正确;B.D为S,其氧化物为分子晶体,C的氧化物为SiO2,是原子晶体,熔点:D的氧化物<C的氧化物,故B正确;C.AE3分子中,NCl3分子中N最外层5个电子,三个氯原子各提供1个电子,N满足8电子,氯最外层7个,氮提供3个电子,分别给三个氯原子,所有原子都满足8电子稳定结构,故C正确;D.应是E的最高价含氧酸酸性强于D的最高价含氧酸,故D错误;故选D。4、A【答案解析】
A.MgO属高熔点化合物,工业上常用电解熔融MgCl2制备金属镁,故A错误;B.侯氏制碱法就是向饱和氯化钠溶液中先通氨气再通二氧化碳来制备纯碱,所以NaCl用于制纯碱,故B正确;C.检验糖尿病是通过检验尿液中葡萄糖的含量即用新制的氢氧化铜与尿液在加热条件下反应看是否有砖红色沉淀产生,故C正确;D.FeCl3水解生成Fe(OH)3胶体,水解方程式为FeCl3+3H2O⇌Fe(OH)3(胶体)+3HCl,胶体能吸附水中的悬浮物而净水,故D正确;故选:A。5、C【答案解析】
A.甲烷和氯气在光照条件下发生反应,生成有机物由一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷、氯化氢,四步反应同时进行,每种产物的物质的量不确定,且一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷中所含的C-Cl键数目也不相同,则不确定生成的C-Cl键的数目,故A错误;B.Na2O2中的阴离子是O22-,Na2S中的阴离子是S2-,二者的相对分子质量都是78,所以78gNa2O2和Na2S的混合物中含有的阴离子数目一定是NAC.依据n=m/M计算物质的量=18g/18g/mol=1mol,氢键是分子间作用力,每个水分子形成两个氢键,18g冰中含有的氢键数目为2NA,故C正确;D.25℃时,Ksp(AgI)=1.0×10-16,则AgI饱和溶液中c(Ag+)为1.0×10-8mol/L,没给出溶液的体积,故无法计算银离子的数目,故D错误。答案选C。【答案点睛】本题考查的是阿伏加德罗常数。解题时注意B选项Na2O2中的阴离子是O22-,Na2S中的阴离子是S2-,二者的相对分子质量都是78,所以78gNa2O2和Na2S的混合物中含有的阴离子数目一定是NA;C6、D【答案解析】
A、根据结构简式可知化合物中含有的官能团有酯基、酚羟基、醚键、碳碳双键。碳碳双键可以和溴加成,甲基上的氢原子可以被取代,A正确。B、2个酯基水解需要2个氢氧化钠,1个酚羟基需要1个氢氧化钠,即1mol该化合物最多可以与3molNaOH反应,B正确。C、含有碳碳双键,既可以催化加氢,又可以使酸性KMnO4溶液褪色,C正确。D、酚羟基不能与NaHCO3溶液反应放出CO2气体,D错误。答案选D。7、C【答案解析】
A、K+离子与O2-离子形成离子键,O2-离子中O原子间形成共价键,故A错误;B、K+离子位于顶点和面心,数目为8×1/8+6×1/2=4,O2-离子位于棱心和体心,数目为12×1/4+1=4,即每个晶胞中含有4个K+和4个O2-,故B错误;C、由晶胞图可知,以晶胞上方面心的K+为研究对象,其平面上与其距离最近的O2-有4个,上方和下方各有一个,共有6个,故C正确;D、O原子间以共价键结合,故D错误。故选C。【答案点睛】易错点为C项,由晶胞图可知,以晶胞上方面心的K+为研究对象,其平面上与其距离最近的O2-有4个,上方和下方各有一个。8、B【答案解析】
微粒的浓度越大,lgc越大。酸性溶液中c(CH3COOH)≈0.01mol/L,lgc(CH3COOH)≈-2,碱性溶液中c(CH3COO-)≈0.01mol/L,lgc(CH3COO-)≈-2;酸性越强lgc(H+)越大、lgc(OH-)越小,碱性越强lgc(H+)越小、lgc(OH-)越大,根据图象知,曲线c为CH3COOH,a为CH3COO-,b线表示H+,d线表示OH-。据此分析解答。【题目详解】A.根据上述分析,直线b、d分别对应H+、OH-,故A正确;B.根据图象,pH=6时,c(Ac-)>c(HAc)>c(H+),故B错误;C.HAc电离常数Ka=,当c(CH3COOH)=c(CH3COO-),Ka=c(H+)=10-4.74,数量级为10-5,故C正确;D.曲线a与c的交点,表示c(CH3COOH)=c(CH3COO-),根据C的分析,Ka=c(H+)=10-4.74,pKa=-lgKa=-lgc(H+)=pH=4.74,故D正确;答案选B。9、B【答案解析】
A.因甲基橙试剂显红色的溶液为酸性溶液,能发生氧化还原反应,则不能大量共存,故A错误;B.滴入KSCN显血红色的溶液,说明存在,因不与该组离子之间发生化学反应,则能够大量共存,故B正确;C.=1012的溶液中,=0.1mol/L,OH-与NH4+、HCO3-均反应,则不能大量共存,故C错误;D.由水电离的c(H+)=1.0×l0-13mol/L溶液,该溶液为酸或碱的溶液,OH-与Al3+能生成沉淀,H+与CH3COO-反应生成弱电解质,则该组离子一定不能大量共存,故D错误。故选B。【答案点睛】凡是溶液中有关离子因发生反应而使浓度显著改变的均不能大量共存,如生成难溶、难电离、气体物质或能转变成其他种类的离子(包括氧化还原反应)。一般可从以下几方面考虑:(1)弱碱阳离子与OH-不能大量共存,如Fe3+、Al3+、Cu2+、NH、Ag+等。(2)弱酸阴离子与H+不能大量共存,如CH3COO-、CO、SO等。(3)弱酸的酸式阴离子在酸性较强或碱性较强的溶液中均不能大量存在。它们遇强酸(H+)会生成弱酸分子;遇强碱(OH-)会生成正盐和水,如HSO、HCO等。(4)若阴、阳离子能相互结合生成难溶或微溶性的盐,则不能大量共存,如Ba2+、Ca2+与CO、SO、SO等;Ag+与Cl-、Br-、I-等。(5)能发生氧化还原反应的离子不能大量共存,如NO(H+)与I-、Br-、Fe2+等。(6)若限定为无色溶液,有色的离子不能大量存在。如MnO(紫红色)、Cu2+(蓝色)、Fe3+(棕黄色)、Fe2+(浅绿色)。10、A【答案解析】
A.Fe与S反应生成FeS,Fe的化合价变为+2价,5.6g铁物质的量是0.1mol,1mol铁失去2mol电子,所以0.1mol铁反应转移的电子数为0.2NA,A正确;B.苯分子中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的一种特殊的化学键,无碳碳双键,B错误;C.NaHSO4晶体由Na+和HSO4-构成,0.1molNaHSO4中含离子总数为0.2NA,C错误;D.白磷分子是正四面体结构,1个分子中含有6个P—P共价键,6.2g白磷(分子式为P4)的物质的量是0.05mol,分子中含有P—P共价键0.3mol,含P—P键数目为0.3NA,D错误;故合理选项是A。11、A【答案解析】
A.根据反应过程示意图,过程Ⅰ中1个水分子中的化学键断裂,过程Ⅱ另一个水分子中的化学键断裂的过程,过程Ⅲ中形成了新的水分子,因此起始时的2个H2O最终都参与了反应,A项正确;B.根据反应过程示意图,过程Ⅰ、Ⅱ中水分子中的化学键断裂的过程,为吸热过程,B项错误;
C.过程Ⅲ中CO、氢氧原子团和氢原子形成了二氧化碳、水和氢气,H2中的化学键为非极性键,C项错误;
D.催化剂不能改变反应的△H,D项错误;答案选A。【答案点睛】值得注意的是D选项,催化剂只能降低活化能,改变化学反应速率,不能改变反应的热效应。12、D【答案解析】
该分子式符合饱和一元醇和饱和一元醚的通式。醇类可以与金属钠反应放出氢气,而醚不能。根据碳链异构,先写出戊烷的同分异构体(3种),然后用羟基取代这些同分异构体的不同类的氢原子,就可以得出这样的醇,戊基共有8种,故这样的醇共有8种,D正确,选D。13、C【答案解析】
A分子中含有18个电子,含有18个电子的分子有:Ar、F2、HCl、H2S、PH3、SiH4、H2O2、N2H4、C2H6、CH3OH等,C、D有漂白性,具有漂白性的物质有Na2O2、O3、H2O2、NaClO、Ca(ClO)2、SO2、活性炭,根据五种物质间的转化关系,A为H2S,B为S,C为SO2,D为H2O2,E为O2,X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,则X为H元素,Y为O元素,Z为S元素,W为Cl元素,据此分析解答。【题目详解】A.Y为O元素,Z为S元素,简单气态氢化物分别为H2O、H2S,由于H2O分子间形成氢键,则Y的简单氢化物的沸点比Z的高,故A正确;B.X为H元素,Y为O元素,X、Y组成的化合物为H2O和H2O2,H2O中只含有极性共价键,H2O2中既含有极性共价键又含有非极性共价键,故B正确;C.Z为S元素,W为Cl元素,非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,Z的氧化物对应水化物可形成硫酸,W可形成次氯酸,硫酸的酸性强于次氯酸,故C错误;D.W为Cl元素,同周期元素从左至右,随核电荷数增大原子半径减小,则W是所在周期中原子半径最小的元素,故D正确;答案选C。14、C【答案解析】
根据氧化还原反应中得失电子守恒、元素守恒进行分析计算。【题目详解】A.金属离子全部沉淀时,得到2.54g沉淀为氢氧化铜、氢氧化镁,故沉淀中OH-的质量为:2.54g−1.52g=1.02g,,根据电荷守恒可知,金属提供的电子物质的量等于OH-的物质的量,设铜、镁合金中Cu、Mg的物质的量分别为xmol、ymol,则:2x+2y=0.06、64x+24y=1.52,解得:x=0.02、y=0.01,则该合金中n(Cu):n(Mg)=2:1,故A正确;B.标况下1.12L气体的物质的量为0.05mol,设混合气体中二氧化氮的物质的量为amol,则四氧化二氮的物质的量为(0.05−a)mol,根据电子转移守恒可知:a×1+(0.05−a)×2×1=0.06,解得a=0.04,则混合气体中含有二氧化氮0.04mol、四氧化二氮0.01mol,NO2和N2O4的混合气体中,NO2的体积分数为:,故B正确;C.50mL该硝酸中含有硝酸的物质的量为:14mol/L×0.05L=0.7mol,反应后的溶质为硝酸钠,根据N元素守恒,硝酸钠的物质的量为:n(NaNO3)=n(HNO3)-n(NO2)-2n(N2O4)=0.7mol−0.04mol−0.01×2=0.64mol,故需要氢氧化钠溶液的体积为,故C错误;D.Cu、Mg的物质的量分别为0.02mol、0.01mol,则生成Cu(NO3)2、Mg(NO3)2各0.02ml、0.01mol,NO2和N2O4的物质的量分别为0.04mol、0.01mol,则根据N元素守恒可知,消耗硝酸的物质的量为0.02×2+0.01×2+0.04+0.01×2=0.12mol,故D正确;答案选C。【答案点睛】解答该题的关键是找到突破口:金属镁、铜与硝酸反应失电子物质的量与金属离子被沉淀结合氢氧根离子的物质的量相等,关系式为Cu~2e-~Cu2+~2OH-,Mg~2e-~Mg2+~2OH-,通过氢氧化镁与氢氧化铜的总质量与铜镁合金的质量差可以计算氢氧根离子的物质的量,从而确定反应中转移的电子数。15、C【答案解析】
A.聚氯乙烯高分子中是链状结构,像烷烃结构,因此不是所有原子均在同一平面上,故A错误;B.乙烯使溴水褪色是发生加成反应,苯使溴水褪色是由于萃取分层,上层为橙色,下层为无色,原理不相同,故B错误;C.石油裂化、裂解都是化学变化,故C正确;D.葡萄糖是单糖,蔗糖是二糖,结构不相似,不是同系物,故D错误。综上所述,答案为C。【答案点睛】石油裂化、裂解、煤干气化、液化都是化学变化,石油分馏是物理变化。16、C【答案解析】
A.2Mg+O22MgO属于化合反应,A不选;B.Mg(OH)2MgO+H2O属于分解反应,B不选;C.复分解反应无法一步生成MgO,C选;D.2Mg+CO22MgO+C属于置换反应,D不选;答案选C。17、A【答案解析】
A、Qc==1.04>K,所以平衡逆向移动,故A正确;B、反应前后气体分子数不变,体系压强不变,所以达到平衡后,气体压强不变,故B错误;C、若将容器的容积压缩为原来的一半,相当于加压,但加压不对化学平衡产生影响,故C错误;D、反应逆向进行,说明v逆>v正,随着反应进行,CO和H2O的浓度增大,正反应速率增大,故D错误,故选:A。【答案点睛】本题考查化学平衡的移动,根据表中数据,利用Qc与K的大小关系判断反应的方向是解题的关键,难度不大。18、C【答案解析】
A.氯化铝是共价化合物,工业炼铝:电解熔融的氧化铝,故A错误;B.氯气和石灰乳反应制备漂白精,故B错误;C.工业制硫酸:用硫磺为原料,经燃烧得到二氧化硫,二氧化硫催化氧化为三氧化硫,最后用浓硫酸吸收,故C正确;D.工业制烧碱:电解饱和食盐水,在阴极区域得到烧碱溶液,故D错误;故选C。19、A【答案解析】
A.1个HOOC—COOH分子中含有9对共用电子对,则0.1molHOOC—COOH含共用电子对数目为0.9NA,A正确;B.KMnO4与草酸反应的方程式为:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=10CO2↑+2MnSO4+K2SO4+8H2O,根据方程式可知当1molKMnO4被还原时,强酸提供的H+的物质的量为3mol,因此反应消耗的H+数目为3NA,B错误;C.缺少溶液的体积,不能计算H+的数目,C错误;D.不确定CO2气体所处的环境,因此不能计算其物质的量,也就不能确定其分子数,D错误;故合理选项是A。20、A【答案解析】
容量瓶上标有:温度、规格、刻度线,没有溶液浓度,A项正确答案选A。21、A【答案解析】
A.a点时,pH=3,c(H+)=10-3mol·L-1,因为Ka=1.0×10-3,所以c(HA)=c(A—),根据电荷守恒c(A—)+c(OH—)=c(Na+)+c(H+)和c(HA)=c(A—)即得c(HA)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),故A正确;B.a点溶质为HA和NaA,pH=3,水电离出的c(OH—)=10—11;b点溶质为NaOH和NaA,pH=11,c(OH—)=10-3,OH—是由NaOH电离和水电离出两部分之和组成的,推断出由水电离处的c(OH—)<10-3,那么水电离的c(H+)>10—11,故B错误;C.根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(A—)+c(OH—)可得c(Na+)=c(A—)+c(OH—)-c(H+),假设C选项成立,则c(A—)+c(OH—)-c(H+)=c(HA)+c(A—)+c(OH—),推出c(HA)+c(H+)=0,故假设不成立,故C错误;D.V=10mL时,HA与NaOH恰好完全反应生成NaA,A—+H2O⇌HA+OH—,水解后溶液显碱性,c(OH—)>c(H+),即c(HA)>c(H+),故D错误;故答案选A。【答案点睛】判断酸碱中和滴定不同阶段水的电离程度时,要首先判断这一阶段溶液中的溶质是什么,如果含有酸或碱,则会抑制水的电离;如果是含有弱酸阴离子或弱碱阳离子的溶液,则会促进水的电离;水的电离程度与溶液pH无关。22、A【答案解析】
A.向1L0.5mol/L盐酸溶液中通入NH3至中性(忽略溶液体积变化),n(NH4+)=n(Cl-),所以NH4+个数为0.5NA,故A正确;B.向含有FeI2的溶液中通入适量氯气,氯气先氧化碘离子,没有FeI2的物质的量,不能计算当有1molFe2+被氧化时转移电子的物质的量,故B错误;C.标准状况下,二氯甲烷是液体,22.4L二氯甲烷的物质的量不是1mol,故C错误;D.用惰性电极电解CuSO4溶液,阴极先生成铜单质再生成氢气,标况下,当阴极生成22.4L氢气时,转移的电子数大于2NA,故D错误。答案选A。二、非选择题(共84分)23、羧基C6H5CHClCOOH+2NaOHC6H5CHOHCOONa+NaCl+H2O取代反应、(中和反应)因为该条件下与双键相连的甲基上的氢原子更易取代9种【答案解析】
由A与氯气在加热条件下反应生成,可知A的结构简式为:,故苯乙烯与发生已知信息中的反应生成A,为。与HCl反应生成B,结合B的分子式可知,应是发生加成反应,B发生卤代烃的水解反应反应生成C,C氧化生成D,结合D分子式可知B为,顺推可知C为,D为。根据N分子结构中含有3个六元环可知,D与M应是发生酯化反应,M中羧基与羟基连接同一碳原子上,结合N的分子式可推知M为,N为。苯乙烯与水发生加成反应生成E为,再发生氧化反应生成,与氯气反应生成G,G在氢氧化钠溶液条件下水解、酸化得到H,则G为,H为,据此解答。【题目详解】(1)F分子中含氧官能团的名称为羧基,B的结构简式为;故答案为:羧基;;(2)G→H的化学方程式:C6H5CHClCOOH+2NaOHC6H5CHOHCOONa+NaCl+H2O,其反应类型为水解反应取代反应、中和反应;故答案为:C6H5CHClCOOH+2NaOHC6H5CHOHCOONa+NaCl+H2O;水解反应取代反应、中和反应;(3)D在一定条件下能合成高分子化合物,该反应的化学方程式:;故答案为:;(4)A在和存在下生成,而不是或的原因是:因为该条件下与双键相连的甲基上的氢原子更易取代;故答案为:因为该条件下与双键相连的甲基上的氢原子更易取代;(5)E()的同分异构体中能使溶液显色,说明含有酚羟基,另外取代基为乙基,有邻、间、对3种,或取代基为2个甲基,当2个甲基处于邻位时,有2种位置,当2个甲基处于间位时,有3种位置,当2个甲基处于对位时,有1种位置,共有9种;故答案为:9;(6)根据以上分析可知N的结构简式为;故答案为:。【答案点睛】已知条件RCH=CH2+CH2=CHR′CH2=CH2+RCH=CHR′为烯烃双键断裂,结合新对象的过程。由此可以迅速知道C8H8的结构为为,,A为,再依次推导下去,问题迎刃而解。24、碳碳双键、醛基9CH3CH2CH2CHO++H2O加成反应HCOOCH=CHCH3、HCOOCH2CH=CH2、CH3OOCCH=CH2、HCOOC(CH3)=CH2【答案解析】
A为饱和一元醇,通式为CnH2n+2O,其氧的质量分数约为34.8%,则有×100%=34.8%,解得n=2,A为CH3CH2OH,根据PVAc可知,A氧化成E,E为CH3COOH,E与乙炔发生加成反应生成F,F为CH3COOCH=CH2,F发生加聚反应得到PVAc,PVAc的结构简式为,碱性水解得到PVA(),A在铜作催化剂的条件下氧化得到B,B为CH3CHO,根据信息I,C结构简式为CH3CH=CHCHO,C发生还原反应生成D,D结构简式为CH3CH2CH2CHO,据此分析;【题目详解】A为饱和一元醇,通式为CnH2n+2O,其氧的质量分数约为34.8%,则有×100%=34.8%,解得n=2,A为CH3CH2OH,根据PVAc可知,A氧化成E,E为CH3COOH,E与乙炔发生加成反应生成F,F为CH3COOCH=CH2,F发生加聚反应得到PVAc,PVAc的结构简式为,碱性水解得到PVA(),A在铜作催化剂的条件下氧化得到B,B为CH3CHO,根据信息I,C结构简式为CH3CH=CHCHO,C发生还原反应生成D,D结构简式为CH3CH2CH2CHO,(1)C的结构简式为CH3CH=CHCHO,含有官能团是碳碳双键和醛基;利用乙烯空间构型为平面,醛基中C为sp2杂化,-CHO平面结构,利用三点确定一个平面,得出C分子中最多有9个原子共平面;答案:碳碳双键、醛基;9;(2)利用信息I,D与苯甲醛反应的方程式为CH3CH2CH2CHO++H2O;答案:CH3CH2CH2CHO++H2O;(3)根据上述分析,反应③为加成反应;答案:加成反应;(4)根据上述分析PVAc的结构简式为;答案:;(5)F为CH3COOCH=CH2,含有官能团是酯基和碳碳双键,与F具有相同官能团的同分异构体的结构简式为HCOOCH=CHCH3、HCOOCH2CH=CH2、CH3OOCCH=CH2、HCOOC(CH3)=CH2;答案:HCOOCH=CHCH3、HCOOCH2CH=CH2、CH3OOCCH=CH2、HCOOC(CH3)=CH2;(6)溴乙烷发生水解反应生成乙醇,乙醇发生催化氧化生成乙醛,乙醛与乙醇反应得到,合成路线流程图为:;答案:。【答案点睛】难点是同分异构体的书写,同分异构体包括官能团异构、官能团位置异构、碳链异构,因为写出与F具有相同官能团的同分异构体,因此按照官能团位置异构、碳链异构进行分析,从而得到HCOOCH=CHCH3、HCOOCH2CH=CH2、CH3OOCCH=CH2、HCOOC(CH3)=CH2。25、除去水中溶解的氧气,防止氧化Fe2+蒸发浓缩检验晶体中是否含有结晶水防止空气中水蒸气逆向进入装有无水CuSO4的试管,影响实验结果滴入少量K3[Fe(CN)6]溶液,出现蓝色沉淀(或先滴入2滴KSCN溶液,无明显变化,再加入几滴新制氯水,溶液变成红色)4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3↓+8H+当其它条件相同时,硫酸根离子浓度大小影响Fe2+的稳定性。(或当其它条件相同时,硫酸根离子浓度越大,Fe2+的稳定性较好。)O2+4e-+4H+=2H2O溶液酸性越强,Fe2+的还原性越弱13(或2和4)其它条件相同时,溶液酸性增强对Fe2+的还原性减弱的影响,超过了对O2的氧化性增强的影响。故pH=1的FeSO4溶液更稳定。【答案解析】
I.(1)亚铁离子具有还原性,在空气中容易被氧化;向FeSO4溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液,需要经过蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤和干燥后得到一种浅蓝绿色的晶体;(2)①无水硫酸铜遇水变蓝色;空气中也有水蒸气,容易对实验产生干扰;②检验Fe2+,可以向样品中滴入少量K3[Fe(CN)6]溶液,出现蓝色沉淀,说明存在Fe2+;或先滴入2滴KSCN溶液,无明显变化,再加入几滴新制氯水,溶液变成红色,说明存在Fe2+;II.(3)①由表可知,pH=4.5的0.8mol/L的FeSO4溶液中,会产生Fe(OH)3沉淀,说明二价铁被氧化成了三价铁,同时和水反应生成Fe(OH)3沉淀;②0.8mol/L的FeSO4溶液(pH=4.5)和0.8mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2溶液中硫酸根的浓度也不同,可以以此提出假设;(4)①FeSO4中的铁的化合价为+2价,具有还原性,在原电池中做负极,则左池的碳电极做正极,NaCl中溶解的氧气得电子生成,在酸性环境中生成水;②实验1和2(或3和4)中NaCl溶液的pH相同,FeSO4溶液的pH不同,且FeSO4溶液的pH越小,电流越小,结合原电池装置中,其它条件相同时,负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强,该原电池的电流越大,可以得出结论;③对比实验1和3(或2和4)发现,FeSO4溶液的pH相同时,NaCl溶液的pH越大,电流越小,结合原电池装置中,其它条件相同时,负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强,该原电池的电流越大,可以得出结论;④对比实验1和4,NaCl溶液的pH增大酸性减弱,FeSO4溶液的pH减小酸性增强,但是电流却减小,结合②③的结论分析。【题目详解】I.(1)亚铁离子具有还原性,在空气中容易被氧化,在配制溶液时使用到的蒸馏水都必须煮沸、冷却后再使用,目的是:除去水中溶解的氧气,防止氧化Fe2+;向FeSO4溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液,需要经过蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤和干燥后得到一种浅蓝绿色的晶体;(2)①无水硫酸铜遇水变蓝色,该装置的实验目的是:检验晶体中是否含有结晶水;空气中也有水蒸气,容易对实验产生干扰,需要使用浓硫酸防止空气中水蒸气逆向进入装有无水CuSO4的试管,影响实验结果;②检验Fe2+,可以向样品中滴入少量K3[Fe(CN)6]溶液,出现蓝色沉淀,说明存在Fe2+;或先滴入2滴KSCN溶液,无明显变化,再加入几滴新制氯水,溶液变成红色,说明存在Fe2+;II.(3)①由表可知,pH=4.5的0.8mol/L的FeSO4溶液中,会产生Fe(OH)3沉淀,说明二价铁被氧化成了三价铁,同时和水反应生成Fe(OH)3沉淀,离子方程式为:4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3↓+8H+;②0.8mol/L的FeSO4溶液(pH=4.5)和0.8mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2溶液中硫酸根的浓度也不同,0.8mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2溶液中硫酸根浓度更大,故可以假设:当其它条件相同时,硫酸根离子浓度大小影响Fe2+的稳定性;或者当其它条件相同时,硫酸根离子浓度越大,Fe2+的稳定性较好;(4)①FeSO4中的铁的化合价为+2价,具有还原性,在原电池中做负极,则左池的碳电极做正极,NaCl中溶解的氧气得电子生成,在酸性环境中生成水,故电极方程式为:O2+4e-+4H+=2H2O;②实验1和2(或3和4)中NaCl溶液的pH相同,FeSO4溶液的pH不同,且FeSO4溶液的pH越小,电流越小,结合原电池装置中,其它条件相同时,负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强,该原电池的电流越大,可以得出的结论是:溶液酸性越强,Fe2+的还原性越弱;③对比实验1和3(或2和4)发现,FeSO4溶液的pH相同时,NaCl溶液的pH越大,电流越小,结合原电池装置中,其它条件相同时,负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强,该原电池的电流越大,可以得出在一定pH范围内溶液的碱性越强,O2氧化性越强;④对比实验1和4,NaCl溶液的pH增大酸性减弱,FeSO4溶液的pH减小酸性增强,但是电流却减小,结合②③的结论,和其它条件相同时,溶液酸性增强对Fe2+的还原性减弱的影响,超过了对O2的氧化性增强的影响。故pH=1的FeSO4溶液更稳定。26、搅拌(或适当升温等合理答案即可)H2O2+2H++Cu=Cu2++2H2OCuO或Cu(OH)2或Cu(OH)2CO3等合理答案即可加人洗涤剂至浸没沉淀且液面低于滤纸边缘,待液体自然流下后,重复2~3次温度过低,反应速率太慢,温度过高,Cu2(OH)2CO3易分解2CuSO4+2Na2CO3+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑×100%【答案解析】
废铜屑(主要成分是Cu、CuO,含有少量的Fe、Fe2O3),加入稀硫酸浸取,CuO、Fe、Fe2O3与稀硫酸反应,形式含有Cu2+、Fe2+、Fe3+的溶液,铜单质不与硫酸反应,再加入双氧水将Fe2+氧化为Fe3+,同时铜单质与双氧水在酸性条件下反应生成铜离子,再调节溶液pH值,将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去,过滤后得到主要含有硫酸铜的滤液,将溶液温度控制在55~60℃左右,加入碳酸钠,滤液中产生Cu2(OH)2CO3晶体,再经过过滤、冷水洗涤,干燥,最终得到Cu2(OH)2CO3,以此解题。【题目详解】(1)为加快废铜屑在稀硫酸中的溶解速率,可进行搅拌、加热、增大硫酸浓度等方法;(2)“操作Ⅱ”中,铜单质与双氧水在酸性条件下反应生成铜离子,离子方程式为H2O2+2H++Cu=Cu2++2H2O;(3)“调节pH”操作目的是将溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去,由于废铜屑使用酸浸溶解,需要加入碱性物质中和多余的酸,在不引入新的杂质的情况下,可向溶液中加入CuO或Cu(OH)2或Cu(OH)2CO3等合理答案即可;(4)洗涤Cu2(OH)2CO3沉淀的操作为过滤,合理操作为:加人洗涤剂至浸没沉淀且液面低于滤纸边缘,待液体自然流下后,重复2~3次;(5)根据题目已知:Cu2(OH)2CO3为难溶于冷水和乙醇,水温越高越易分解。“操作Ⅲ”中温度选择55~60℃的既可以加快反应速率同时也可防止制得的Cu2(OH)2CO3不被分解,该步骤中向含有硫酸铜的滤液中加入碳酸钠生成Cu2(OH)2CO3的同时产生CO2,该反应的化学方程式:2CuSO4+2Na2CO3+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑
;(6)m1g产品,灼烧至固体质量恒重时,得到黑色固体(假设杂质不参与反应),发生的反应为:Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O
,灼烧至固体质量恒重时剩余固体为氧化铜和杂质,根据反应方程式计算:设样品中Cu2(OH)2CO3的质量为xg。Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O22262xm1-m2=,解得:x=,则样品中Cu2(OH)2CO3的纯度为×100%=×100%。【答案点睛】本题是工艺流程题中的实验操作和化学原理结合考查,需结合反应速率的影响因素,实际操作步骤具体分析,还应熟练元素化合物的知识。27、分液漏斗平衡压强、便于液体顺利流下饱和NaHCO3溶液检验装置内空气是否排净,防止空气进入装置C中Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2OpH过低,H+与NH2CH2COOH反应生成NH3+CH2COOH;pH过高,Fe2+与OH-反应生成Fe(OH)2沉淀防止Fe2+被氧化降低甘氨酸亚铁的溶解度,使其结晶析出75【答案解析】
(1)根据仪器的结构确定仪器a的名称;仪器b可平衡液面和容器内的压强;(2)装置B的作用是除去CO2中混有的HCl;澄清石灰水遇CO2气体变浑浊;(3)向FeSO4溶液中加入NH4HCO3溶液可制得FeCO3,同时应有CO2气体生成,根据守恒法写出反应的离子方程式;(4)①甘氨酸具有两性,能与H+反应;溶液中的Fe2+易水解生成Fe(OH)2沉淀;②柠檬酸的还原性比Fe2+还原性强,更易被空气中氧气氧化;(5)甘氨酸亚铁易溶于水,难溶于乙醇;(6)17.4gFeCO3的物质的量为=0.15mol,200mL甘氨酸溶液中含甘氨酸的物质的量为0.2L×1.0mol·L-1=0.2mol,理论上生成0.1mol的甘氨酸亚铁,理论上可产生甘氨酸亚铁:204g▪mol-1×0.1mol=20.4g,以此计算产率。【题目详解】(1)根据仪器的结构可知仪器a的名称分液漏斗;仪器b可平衡液面和容器内的压强,便于液体顺利流下;(2)装置B的作用是除去CO2中混有的HCl,则装置B中盛有的试剂饱和NaHCO3溶液;当装置内空气全部排净后,多余的CO2气体排出遇澄清的石灰水变浑浊,则装置D的作用是检验装置内空气是否排净,防止空气进入装置C中;(3)向FeSO4溶液中加入NH4HCO3溶液可制得FeCO3,同时应有CO2气体生成,发生反应的离子方程式为Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O;(4)①过程I加入柠檬酸促进FeCO3溶解并调节溶液pH,当pH过低即酸性较强时,甘氨酸会与H+反应生成NH3+CH2COOH;当pH过高即溶液中OH-较大时,Fe2+与OH-反应生成Fe(OH)2沉淀,故pH过低或过高均会导致产率下降;②柠檬酸的还原性比Fe2+还原性强,更易被空气中氧气氧化,则滴加柠檬酸可防止Fe2+被氧化;(5)甘氨酸亚铁易溶于水,难溶于乙醇,则过程II中加入无水乙醇可降低甘氨酸亚铁的溶解度,使其结晶析出;(6)17.4gFeCO3的物质的量为=0.15mol,200mL甘氨酸溶液中甘氨酸的物质的量为0.2L×1.0mol·L-1=0.2mol,理论上生成0.1mol的甘氨酸亚铁,理论上可产生甘氨酸亚铁:204g▪mol-1×0.1mol=20.4g,产率是=75%。28、O2(g)+NO(g)=NO3(g)△H=(a-b)kJ•mol-1AC21<增大NO浓度(或降温、压缩气体、及时分离N2O2等)>对应温度a点高于b点,NO的浓度a点大于b点【答案解析】
(1)①总反应为:2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H=akJ•mol-1,第Ⅱ步反应:NO3(g)+NO(g)=2NO2(g)△H=bkJ•mol-1根据盖斯定律:第Ⅰ步反应=总反应-第Ⅱ步反应得到第Ⅰ步反应的热化学方程式;②A、总反应的反应速率一般由历程中反应速率小的反应决定;B、根据催化剂只改变反应速率,不能改变反应进程;C、反应热△H=生成物的总能量-反应物的总能量,若生成物的总能量>反应物的总能量,则反应吸热,反之相反;D、NO3为第Ⅰ步反应的生成物、为第II步反应的反应物。(2)将(1×10-3,1×10-5)和(2×10-3,4×10-5)代入v正=2.5×103•cm(NO)•cn(4.0×10-3)计算m、n值;(3)①根据图象可知,温度T2>T1,分析T2℃时NO的转化率小于T1℃时NO的转化率即可解答;②能使该反应的平衡正向移动的措施均能提高NO的平衡转化率,结合反
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