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文档简介
2023年高考化学模拟试卷注意事项1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、在混合导体透氧膜反应器中一步同时制备氨合成气(N2、H2)和液体燃料合成气(CO、H2),其工作原理如图所示,下列说法错误的是A.膜I侧反应为:H2O+2e-=H2+O2-O2+4e-=2O2-B.膜II侧相当于原电池的负极C.膜II侧发生的反应为:CH4+O2--2e-=2H2+COD.膜II侧每消耗1molCH4,膜I侧一定生成1molH22、传感器可以检测空气中SO2的含量,传感器工作原理如下图所示。下列叙述正确的是()A.b为电源的正极B.负极反应式Ag-e-+Cl-=AgClC.当电路中电子转移为5×10-5mol时进入传感器的SO2为1.12mLD.阴极的电极反应式是2HSO3-+2H++2e-=S2O42-+2H2O3、已知HNO2在低温下较稳定,酸性比醋酸略强,既有氧化性又有还原性,其氧化产物、还原产物与溶液pH的关系如下表。pH范围
>7
<7
产物
NO3-
NO、N2O、N2中的一种
下列有关说法错误的是()。A.碱性条件下,NaNO2与NaClO反应的离子方程式为NO2-+ClO-=NO3-+Cl-B.向冷的NaNO2溶液中通入CO2可得到HNO2C.向冷的NaNO2溶液中加入稀硫酸可得到HNO2D.向冷的NaNO2溶液中加入滴有淀粉的氢碘酸,溶液变蓝色4、为测定镁铝合金(不含其它元素)中镁的质量分数。某同学设计了如下实验:称量ag镁铝合金粉末,放在如图所示装置的惰性电热板上,通电使其充分灼烧。下列说法错误的是A.实验结束后应再次称量剩余固体的质量B.氧气要保证充足C.可以用空气代替氧气进行实验D.实验结束后固体质量大于ag5、反应Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,作氧化剂的是()A.Fe2O3 B.CO C.Fe D.CO26、关于常温下pH均为1的两种酸溶液,其稀释倍数与溶液pH的变化关系如图所示,下列说法中正确的是()A.HA是弱酸,HB是强酸B.HB一定是弱酸,无法确定HA是否为强酸C.图中a=2.5D.0.1mol/LHB溶液与等物质的量浓度、等体积的氢氧化钠溶液混合后,所得溶液中:c(H+)<c(OH-)7、化学反应前后肯定没有变化的是①原子数目②分子数目③元素种类④物质的总质量⑤物质的种类A.①④ B.①③⑤ C.①③④ D.①②③④8、中国传统文化对人类文明贡献巨大。下列常见古诗文对应的化学知识正确的是选项古诗文化学知识A《本草纲目拾遗》中对强水的记载:“性最烈,能蚀五金,其水甚强,惟玻璃可盛。”强水为氢氟酸B《诗经·大雅·绵》:“堇茶如饴。”郑玄笺:“其所生菜,虽有性苦者,甘如饴也。”糖类均有甜昧C《梦溪笔谈》中对宝剑的记载:“古人以剂钢为刃,柔铁为茎干,不尔则多断折。”铁合金的硬度比纯铁的大,熔点比纯铁的高D《本草经集注》中记载鉴别硝石(KNO3)和朴硝(Na2SO4)的方法:“以火烧之,紫青烟起,乃是真硝石也。利用焰色反应A.A B.B C.C D.D9、短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,其中Y、W处于同一主族Y、Z的原子最外层电子数之和等于8,X的简单氢化物与W的简单氢化物反应有大量白烟生成。下列说法正确的是A.简单离子半径:Y<Z<WB.Z与W形成化合物的水溶液呈碱性C.W的某种氧化物可用于杀菌消毒D.Y分别与X、Z形成的化合物,所含化学键的类型相同10、地球在流浪,学习不能忘”,学好化学让生活更美好。下列说法错误的是A.港珠澳大桥采用的超高分子量聚乙烯纤维吊绳,是有机高分子化合物B.“玉兔二号”月球车首次在月球背面着陆,其帆板太阳能电池的材料是SiO2C.《天工开物》中“凡石灰经火焚炼为用”,其中“石灰”指的是CaCO3D.宋·王希孟《千里江山图》卷中的绿色颜料铜绿的主要成分是碱式碳酸铜11、一定条件下,等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应:N2(g)+O2(g)2NO(g),曲线a表示该反应在温度T℃时N2的浓度随时间的变化,曲线b表示该反应在某一起始反应条件改变时N2的浓度随时间的变化。叙述正确的是()A.温度T℃时,该反应的平衡常数K=B.温度T℃时,混合气体的密度不变即达到平衡状态C.曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂D.若曲线b改变的条件是温度,则该正反应放热12、把35.7g金属锡投入300mL14mol/LHNO3共热(还原产物为NOx),完全反应后测得溶液中c(H+)=10mol/L,溶液体积仍为300mL。放出的气体经水充分吸收,干燥,可得气体8.96L(S.T.P)。由此推断氧化产物可能是A.Sn(NO3)4 B.Sn(NO3)2 C.SnO2∙4H2O D.SnO13、下列比较错误的是A.与水反应的剧烈程度:K<Ca B.稳定性:HF>HC1C.原子半径:Si>N D.碱性:Ca(OH)2>Mg(OH)214、短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如表所示,这四种元素的原子最外层电子数之和为23。下列说法不正确的是WXYZTA.原子半径Y>Z,非金属性W<XB.X2能从T的气态氢化物中置换出T单质C.W、Y、Z三种元素都能与X元素形成化合物WX2、YX2、ZX2D.最高价氧化物对应水化物的酸性:W>Y>Z15、常温下,将溶液分别滴加到浓度均为的溶液中,所得的沉淀溶解平衡曲线如图所示(用表示,不考虑的水解)。下列叙述正确的是()。A.的数量级为B.点对应的溶液为不饱和溶液C.所用溶液的浓度为D.平衡常数为,反应趋于完全16、将下列物质按电解质、非电解质、弱电解质分类顺序排列,正确的是()A.硫酸烧碱醋酸B.硫酸铜醋酸C.高锰酸钾乙醇醋酸D.磷酸二氧化碳硫酸钡二、非选择题(本题包括5小题)17、H是一种氨基酸,其合成路线如下:已知:①②RMgBrRCH2CH2OH+③R-CHO完成下列填空:(1)A的分子式为C3H4O,其结构简式为____________。(2)E→F的化学方程式为____________。(3)H的结构简式为_________________。写出满足下列条件的苯丙氨酸同分异构体的结构简______________、________________。I.含有苯环;II.分子中有三种不同环境的氢原子。(4)结合题中相关信息,设计一条由CH2Cl2和环氧乙烷()制备1,4-戊二烯的合成路线(无机试剂任选)。___________。(合成路线常用的表示方式为:AB……目标产物)18、化合物H是一种光电材料中间体。由芳香化合物A制备H的一种合成路线如图:已知:①RCHO+CH3CHORCH=CHCHO+H2O②回答下列问题:(1)A的官能团名称是_____。(2)试剂a是_____。(3)D结构简式为_____。(4)由E生成F的化学方程式为_____。(5)G为甲苯的同分异构体,其结构简式为_____。(6)如图是以环戊烷为原料制备化合物的流程。M→N的化学方程式是_____。19、无水四氯化锡(SnCl4)常用作有机合成的氯化催化剂。实验室可用熔融的锡与Cl2反应制备SnCl4。拟利用图中的仪器,设计组装一套实验装置制备SnCl4(每个装置最多使用一次)。已知:①有关物理性质如下表物质颜色、状态熔点/℃沸点/℃Sn银白色固体231.92260SnCl2易水解,SnCl4易水解生成固态二氧化锡,锡与Cl2反应过程放出大量的热SnCl4无色液体-33114SnCl2无色晶体246652②Fe3++Sn2+—Fe2++Sn4+Fe2++Cr2O72-+H+—Fe3++Cr3++H2O(未配平)回答下列问题:(1)“冷凝管”的名称是________,装置Ⅱ中发生反应的离子方程式为________。(2)用玻管(未画出)连接上述装置,正确的顺序是(填各接口的代码字母)_____。(3)如何检验装置的气密性______,实验开始时的操作为_______。(4)如果将制取的四氯化锡少许暴露于空气中,预期可看到的现象是出现白色烟雾,化学方程式为_______。(5)可用重铬酸钾滴定法测定产品中的SnCl2的含量,准确称取该样品mg放于烧杯中,用少量浓盐酸溶解,加入过量的氯化铁溶液,再加水稀释,配制成250mL溶液,取25.00mL于锥形瓶中,用0.1000mol·L-1重铬酸钾标准溶液滴定至终点,消耗标准液15.00mL,则产品中SnCl2的含量为____%(用含m的代数式表示),在测定过程中,测定结果随时间延长逐渐变小的原因是____(用离子方程式表示)。20、设计一个方案,在用廉价的原料和每种原料只用一次的条件下,分三步从含有Fe3+、Cu2+、Cl-和NO3-的废液中,把Fe3+转化为绿矾回收,把Cu2+转化为Cu回收,各步反应加入的原料依次是________,________,________。各步反应的离子方程式是:(1)_________________________________;(2)_________________________________;(3)__________________________________。21、能源问题是人类社会面临的重大问题,合理的开发利用至关重要。(1)丁烯是石油化工中的重要产物,正丁烷脱氢可制备1-丁烯:C4H10(g)=C4Hg(g)+H2(g)△H。下表为该反应中所涉及物质的键能数据:则△H=_______(2)甲醇是未来重要的绿色能源之一,常见的合成反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)∆H<0;为了探究反应物的浓度对反应速率的影响,进行了相关实验,测得的实验数据如下表所示:该反应速率的通式为v正=k正cm(CO).cn(H2)(k是与温度有关的速率常数)。由表中数据可确定反应速率通式中m和n分别_____、_____(取正整数)。(3)合成甲醇的原料气既可由煤气化提供,也可由天然气与水蒸气通过下列反应制备:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)∆H>0。向100L刚性密闭容器中充人1molCH4和3mol水蒸气进行反应,不同温度和压强下平衡体系中CH4的平衡转化率情况如图1所示:①p1____p2(填“<”“>”或“=")。②已知压强为P1,温度为100°C时,反应达到平衡所需的时间为5min,则0~5min内用H2表示的平均反应速率为______;该温度下的平衡常数K=_______mol2·L-2。(4)近年来,有人研究用温室气体二氧化碳通过电催化生成多种燃料,其工作原理如图2所示。①写出Cu电极上产生乙烯的电极反应式:_____________;如果Cu电极上生成0.17molCO和0.33molHCOOH,则Pt电极上产生O2的物质的量为__________mol。②HCOOH为一元弱酸,常温下将0.1mol·L-1HCOOH溶液与0.1mol·L-1NaOH溶液按体积比a:b混合(忽略溶液体积的变化),混合后溶液恰好显中性,则HCOOH的电离常数为______(用含a、b的代数式表示)。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、D【解析】
A.膜I侧,H2O和O2在正极均发生还原反应,结合题图可写出其电极反应式为:H2O+2e-=H2+O2-、O2+4e-=2O2-,故A正确;B.原电池中阴离子从正极向负极移动结合题图O2-的移动方向可知,膜I侧相当于原电池的正极,膜II侧相当于原电池的负极,故B正确;C.膜II侧CH4发生氧化反应,其电极反应式为CH4+O2--2e-=2H2+CO,故C正确;D.膜I侧发生的反应为:H2O+2e-=H2+O2-、O2+4e-=2O2-,膜II侧发生的反应为:CH4+O2--2e-=2H2+CO,膜II侧每消耗1molCH4,膜I侧生成小于1molH2,故D错误。故选D。2、D【解析】
A.与b电极连接的电解池的电极上发生HSO3-变化为S2O42-,硫元素化合价降低发生还原反应,可判断为阴极,b为电源的负极,A项错误;B.根据上述分析,a为电源的正极,则阳极反应式为:Ag-e-+Cl-=AgCl,B项错误;C.当电路中电子转移为5×10-5mol时,进入传感器的SO2为5×10-5mol,标况下的体积为1.12mL,C项错误;D.根据题意,阴极的电极反应式是2HSO3-+2H++2e-=S2O42-+2H2O,D项正确;故答案选D。答案选D。【点睛】本题考查电解原理的应用。主要是电极分析以及电极反应式的书写,掌握基础是关键,题目难度中等。①与b电极连接的电解池的电极上发生HSO3-变化为S2O42-,硫元素化合价降低发生还原反应,为电解池的阴极;②与电源a极相连的电极为电解池的阳极,与b连接的电解池的阴极;③温度和压强不知不能计算气体体积。3、B【解析】
由表中数据知,碱性条件下,HNO2可被氧化为NO3-,而ClO-有强氧化性,A对;HNO2的酸性比碳酸强但比硫酸弱,故CO2不能与亚硝酸盐作用而硫酸能,B错、C对;酸性条件下,NaNO2有氧化性,而I-具有强还原性,NO2-能将I-氧化成I2,D对。本题选B。4、C【解析】
A.实验结束后一定要再次称量剩余固体质量,再通过其它操作可以计算镁铝合金中镁的质量分数,故A正确;B.为了使其充分灼烧,氧气要保证充足,故B正确;C.用空气代替氧气对实验有影响,这是因为高温条件下,镁还能够和氮气、二氧化碳等反应,故C错误;D.灼烧后的固体为氧化镁和氧化铝的混合物,质量大于ag,这是因为氧气参加了反应,故D正确;故答案选C。5、A【解析】
在氧化还原反应中化合价降低,得电子的物质为氧化剂,据此分析。【详解】A、反应Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,中Fe元素的化合价降低,得电子,则Fe2O3是氧化剂,故A正确;B、CO中碳在氧化还原反应中化合价升高,失电子,作还原剂,故B错误;C、铁是还原产物,故C错误;D、CO2是氧化产物,故D错误;故选:A。6、D【解析】
A.强酸稀释103倍,pH变化3,据图可知HA是强酸、HB是弱酸,故A不选;B.由A项分析可知,HA是强酸、HB是弱酸,故B不选;C.由题中数据不能确定a的数值,故C不选;D.弱酸HB与等物质的量的氢氧化钠溶液混合后,生成的NaB是强碱弱酸盐,溶液呈碱性,故D选。故选D。7、C【解析】
在化学反应前后元素种类、原子数目和物质的总质量不变,分子数目可能变化,而物质种类一定发生变化,据以上分析解答。【详解】化学反应的实质是有新物质生成,从微观角度来看是原子的重新组合,反应中遵循质量守恒定律,反应前后元素原子守恒,所以化学反应前后肯定没变化的是①原子数目、③元素种类、④物质的总质量;而反应前后分子数目可以改变,物质种类也会改变;综上分析所述,①③④反应前后不变;
综上所述,本题正确选项C。8、D【解析】
A、硝酸酸性强氧化性强能与金属反应,强水为硝酸,选项A错误;B、糖类有些有甜味,有些没有甜味,选项B错误;C、铁合金的硬度比纯铁的大,熔点比纯铁的低,选项C错误;D、钾的焰色反应是紫色,用火烧硝石(KNO3),是钾的焰色反应,选项D正确。答案选D。9、C【解析】
短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X的简单氢化物与W的氢化物反应有大量白烟生成,应该为氨气和氯化氢的反应,X为N元素,W为Cl元素;其中Y、W处于同一主族,Y为F元素;Y、Z的原子最外层电子数之和等于8,Z的最外层电子数为8-7=1,结合原子序数可知为第三周期的Na元素,据此分析解答。【详解】由上述分析可知,X为N元素,Y为F元素,Z为Na元素,W为Cl元素。A.电子层结构相同的离子中,离子半径随着原子序数的增大而减小,所以Y、Z的简单离子的半径大小:Y>Z,故A错误;B.Z与W形成化合物为氯化钠,水溶液呈中性,故B错误;C.W的某种氧化物可用于杀菌消毒,如ClO2常用于自来水消毒,故C正确;D.Y分别与X、Z形成的化合物为NF3、NaF,前者含共价键,后者含离子键,故D错误;答案选C。10、B【解析】
A、聚乙烯纤维,由小分子乙烯加聚得到,是有机高分子化合物,A不符合题意;B、太阳能电池的材料是Si,而不是SiO2,B符合题意;C、石灰石的主要成分为CaCO3,受热分解得到CaO,C不符合题意;D、铜绿的主要成分为碱式碳酸铜,Cu2(OH)2CO3;D不符合题意;答案选B。11、A【解析】
A.故K=,故A正确;B.反应物和生成物均是气体,故气体的质量m不变,容器为恒容容器,故V不变,则密度ρ=不变,故B错误;C.由图可知,b曲线氮气的平衡浓度减小,故应是平衡发生移动,催化剂只能改变速率,不能改变平衡,故b曲线不可能是由于催化剂影响的,故C错误;D.由图可知,b曲线化学反应速率快(变化幅度大),氮气的平衡浓度减小,升高温度平衡正向移动,则正反应为吸热反应,即△H>0,故D错误;故答案为A。12、C【解析】
根据l4mol/LHNO3为浓硝酸,完全反应后测得溶液中的c(H+)=10mol/L,则浓硝酸有剩余,即锡与浓硝酸反应生成NO2,利用得失电子守恒来分析金属锡被氧化后元素的化合价。【详解】35.7g金属锡的物质的量为=0.3mol,14mol/L
HNO3为浓硝酸,完全反应后测得溶液中的c(H+)=10mol/L,则浓硝酸有剩余,即锡与浓硝酸反应生成NO2,放出的气体经水充分吸收,干燥,可得NO气体8.96L,根据反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO,则标准状况下NO2的物质的量为=1.2mol,设金属锡被氧化后元素的化合价为x,由电子守恒可知,0.3mol×(x−0)=1.2mol×(5−4),解得x=+4,又溶液中c(H+)=10mol/L,而c(NO3−)==10mol/L,根据溶液电中性可判断氧化产物一定不是硝酸盐,综合以上分析,答案选C。13、A【解析】
A.金属性K>Ca>Na>Mg,金属性越强,金属单质与水反应越剧烈,故A错误;B.元素的非金属性越强,其氢化物的稳定性越强,非金属性F>S,所以氢化物的稳定性HF>H2S,故B正确;C.C、Si同主族,电子层依次增大,故原子半径Si>C,C、N同周期,原子半径随原子序数增大而减小,故原子半径C>N,因此原子半径:Si>N,故C正确;D.元素的金属性越强,其最高价氧化物的水化物碱性越强,金属性Ca>Mg,所以碱性Ca(OH)2>Mg(OH)2,故D正确;故选A。14、D【解析】
W、X、Y、Z均为短周期主族元素,由位置关系可知,W、X处于第二周期,Y、Z处于第三周期,设X原子最外层电子数为a,则W、Y、Z最外层电子数依次为a-2、a、a+1,四种元素的原子最外层电子数之和为23,则:a-2+a+1+a+a=23,解得a=6,则W为C元素,故X为O元素、Y为S元素、W为C元素。【详解】A、同周期从左到右,原子半径逐渐减小,元素的非金属性增强,原子半径S>Cl,非金属性W<X,故A正确;B、同主族从上到下元素的非金属性减弱,故O2能与H2Se反应,生成Se单质,故B正确;C、O能形成CO2、SO2、ClO2,故C正确;D、最高价氧化物对应水化物的酸性:H2CO3<H2SO4<HClO4,故D错误;故选D。15、D【解析】
A.由图象可知-lgc(SeO32-)=5.0时,-lgc(Ag+)=5,则Ksp(Ag2SeO3)=c2(Ag+)×c(SeO32-)=10-15,数量级为10-15,故A错误;B.由图象可知d点对应的c(Ag+)偏大,应生成沉淀,B错误;C.由图象可知起始时,-lgc(Ag+)=2,则所用AgNO3溶液的浓度为10-2mol/L,C错误;D.Ag2SeO3(s)+2Br-(aq)=2AgBr(s)+SeO32-(aq)平衡常数为K==109.6>105,反应趋于完全,D正确;故合理选项是D。16、C【解析】
在水溶液里或熔融状态下完全电离的是强电解质,部分电离的是弱电解质;在水溶液里或熔融状态下不导电的化合物是非电解质。【详解】A、烧碱是NaOH,属于强碱,是强电解质,选项A错误;B、铜是单质,既不是电解质也不是非电解质,选项B错误;C、高锰酸钾是盐,属于电解质,乙醇不能导电,属于非电解质,醋酸溶于水部分电离,属于弱电解质,选项C正确;D、硫酸钡是盐,属于强电解质,选项D错误。答案选C。【点睛】本题考查物质的分类、强弱电解质的判断,明确电解质是化合物及电解质与物质的溶解性没有必然的联系,如碳酸钙不溶于水,但属于强电解质是学生解答的难点。二、非选择题(本题包括5小题)17、CH2=CHCHO2+O22+2H2OCH2Cl2ClMgCH2MgClHOCH2CH2CH2CH2CH2OHH2C=CHCH2CH=CH2【解析】
A的分子式为,而1,丁二烯与A反应生成B,且B与氢气反应得到,结合信息可知A为,B为结合转化关系与信息可知发生取代反应生成C为,D为,E为,由信息可知F为,G为,H为。【详解】(1)A的分子式为,其结构简式为:,故答案为:;(2)E→F羟基的催化氧化,反应的化学方程式为,故答案为:;
(3)H的结构简式为,满足下列条件的苯丙氨酸同分异构体的结构简式:Ⅰ、含有苯环;Ⅱ、分子中有三种不同环境的氢原子,符合条件的同分异构体有:、,故答案为:;、;(4)由与干醚得到,再与环氧乙烷得到由,然后再浓硫酸加热条件下发生消去反应得到,合成路线流程图为:,故答案为:。18、醛基新制的氢氧化铜+CH3CH2OH+H2O+NaOH+NaCl+H2O【解析】
芳香族化合物A与乙醛发生信息①中的反应生成B,A含有醛基,反应中脱去1分子水,由原子守恒可知A的分子式,C9H8O+H2O−C2H4O=C7H6O,故A为,则B为,B发生氧化反应、酸化得到C为,C与溴发生加成反应得到D为,D发生消去反应、酸化得到E为,E与乙醇发生酯化反应生成F为,结合信息②中的加成反应、H的结构简式,可推知G为。【详解】(1)由分析可知,A的结构简式为:,所含官能团为醛基;(2)由分析可知,B为,B发生氧化反应、酸化得到C为,可以氧化醛基的试剂为新制的氢氧化铜,故a为新制的氢氧化铜;(3)由分析可知,D结构简式为;(4)E与乙醇发生酯化反应生成F为,化学方程式为:+CH3CH2OH+H2O;(5)G为甲苯的同分异构体,故分子式为C7H8,结合信息②中的加成反应、H的结构简式,可推知G为;(6)由可知,N为,则需要环戊烷通过反应形成碳碳双键,故环戊烷与Cl2发生取代反应生成M为,然后与NaOH醇溶液发生消去反应生成N,化学方程式为:+NaOH+NaCl+H2O。【点睛】本题关键是确定A的结构,结合反应条件顺推各物质,(6)中根据题目中的合成路线图反推N的结构简式,然后根据已知试剂推断可能发生的化学反应。19、直形冷凝管2MnO4-+16H++10C1-=2Mn2++5Cl2↑+8H2OBIHEFNACDJK或BIHEFNACDKJ关闭滴液漏斗活塞,将装置最后端的导气管插入水中,微热烧瓶,在导管末端有气泡产生,冷却烧瓶,在导管内形成一段高于液面的水柱,一段时间不发生变化,说明气密性良好先打开Ⅱ中的活塞,待Ⅰ中烧瓶充满黄绿色气体后,点燃Ⅰ中的酒精灯SnCl4+2H2O=SnO2+4HCl855/m2Sn2++O2+4H+=2Sn4++2H2O【解析】
装置Ⅱ为制备氯气的装置,产生的氯气中会混有HCl和水蒸气等杂质气体,将气体通过V装置,V装置中的饱和食盐水可除去HCl,再将气体通过Ⅳ装置,Ⅳ装置中的浓硫酸可除去水蒸气,可得到干燥、纯净的氯气。将氯气通入Ⅰ装置,氯气与Sn反应可制得SnCl4蒸气,将SnCl4蒸气经装置Ⅲ冷却,可得到SnCl4液体。由于SnCl4易水解,为防止空气中的水蒸气进入装置Ⅲ以及吸收多余的Cl2,可在装置Ⅲ后连接Ⅵ装置。(1)根据仪器特点解答仪器名称,装置II中KMnO4与HCl反应制Cl2;(2)依据上述分析进行仪器连接;需注意制备的氯气应先除杂后干燥,干燥、纯净的氯气再和Sn反应,因为SnCl4易水解,应在收集SnCl4的装置后边连接干燥装置,防止空气中的水蒸气进入,同时要吸收尾气Cl2;(3)气密性的检验可采用加热法,升高发生装置体系内气体的温度,可以增大压强,使体系内空气外逸,当温度恢复初始温度时,体系内压强减小,导致浸没在水中的导气管内倒吸一段水柱;防止Sn与O2反应以及防止生成的SnCl4水解,实验开始应先通Cl2排尽装置中空气;(4)根据信息书写方程式;(5)用重铬酸钾滴定法测定SnCl2时,发生的反应为2Fe3++Sn2+=2Fe2++Sn4+、6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O,可得关系式3Sn2+~Cr2O72-,由消耗的K2Cr2O7计算SnCl2,进一步计算SnCl2的含量;Sn2+具有强还原性,易被O2氧化。【详解】(1)“冷凝管”的名称是直形冷凝管;装置Ⅱ中是KMnO4和HC1制备氯气的反应,高锰酸钾中的锰元素由+7价降低到+2价生成Mn2+,HCl中的氯元素由-1价升高到0价生成氯气,离子反应方程式为2MnO4-+16H++10C1-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O。本小题答案为:直形冷凝管;2MnO4-+16H++10C1-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O。(2)装置Ⅱ为制备氯气的装置,产生的氯气中会混有HCl和水蒸气等杂质气体,将气体通过V装置,V装置中的饱和食盐水可除去HCl,再将气体通过Ⅳ装置,Ⅳ装置中的浓硫酸可除去水蒸气,可得到干燥、纯净的氯气。将氯气通入Ⅰ装置,氯气与Sn反应可制得SnCl4蒸气,将SnCl4蒸气经装置Ⅲ冷却,可得到SnCl4液体。由于SnCl4易水解,为防止外界空气中的水蒸气进入装置Ⅲ以及吸收多余Cl2防污染大气,可在装置Ⅲ后连接Ⅵ装置。根据上述分析该装置的连接顺序是BIHEFNACDJK或BIHEFNACDKJ。本小题答案为:BIHEFNACDJK或BIHEFNACDKJ。(3)检查装置的气密性用加热法,操作为:关闭滴液漏斗活塞,将装置最后端的导气管插入水中,微热烧瓶,在导管末端有气泡产生,冷却烧瓶,在导管内形成一段高于液面的水柱,一段时间不发生变化,说明气密性良好;防止Sn与O2反应以及防止生成的SnCl4水解,实验开始应先通Cl2排尽装置中空气,故实验开始时的操作为:先打开Ⅱ中的活塞,待Ⅰ中烧瓶充满黄绿色气体后,点燃Ⅰ中的酒精灯。本小题答案为:关闭滴液漏斗活塞,将装置最后端的导气管插入水中,微热烧瓶,在导管末端有气泡产生,冷却烧瓶,在导管内形成一段高于液面的水柱,一段时间不发生变化,说明气密性良好;先打开Ⅱ中的活塞,待Ⅰ中烧瓶充满黄绿色气体后,点燃Ⅰ中的酒精灯。(4)根据表格所给信息,SnCl4易水解生成固态二氧化锡,将四氯化锡少许暴露于空气中,还可看到白色烟雾,说明水解产物中还有HCl,HCl与空气中的水蒸气形成盐酸小液滴,现象为白雾,化学方程式为SnCl4+2H2O=SnO2+4HCl。本小题答案为:SnCl4+2H2O=SnO2+4HCl。(5)用重铬酸钾滴定法测定SnCl2时,发生的反应为2Fe3++Sn2+=2Fe2++Sn4+、6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O,可得关系式3Sn2+~Cr2O72-(或根据得失电子守恒判断),实验中消耗的n(K2Cr2O7)=0.1000mol·L-1×0.015L=0.0015mol,则25.00mLSnCl2溶液中n(SnCl2)=0.0015mol×3=0.0045mol,则250.00mLSnCl2溶液中n(SnCl2)=0.045mol,m(SnCl2)=0.045mol×190g/mol=8.55g,则mg产品中SnCl2的含量为8.55g/mg×100%=%;根据反应“2Fe3++Sn2+=2Fe2++Sn4+”得出Sn2+的还原性强于Fe2+,Sn2+在空气中易被氧化,测定结果随时间延长逐渐变小是因为SnCl2被氧气氧化,发生2Sn2++O2+4H+=2Sn4++2H2O反应,滴定时消耗的重铬酸钾的量减少,由此计算出的SnCl2量减小,测量结果变小。本小题答案为:855/m;2Sn2++O2+4H+=2Sn4++2H2O。20、Ca(OH)2溶液稀H2SO4铁Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2OCu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O2Fe3++Fe=3Fe2+Fe+Cu2+=Fe2++Cu【解析】
从含有Fe3+、Cu2+、Cl-、NO3-的废液中,把Fe3+转化为绿矾回收,把Cu2+转化为铜回收,先加碱使金属离子转化为沉淀,与阴离子分离,然后加酸溶解沉淀,再加铁粉可得到硫酸亚铁溶液和Cu,过滤得到铜和硫酸亚铁溶液,硫酸亚铁溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到绿矾。【详解】依据题意从含有Fe3+、Cu2+、Cl-、NO3-的废液中,把Fe3+转化为绿矾回收,把Cu2+转化为铜回收应分三步实施,先加廉价的碱Ca(OH)2将Fe3+、Cu2+转化为Fe(OH)3和Cu(OH)2,与Cl-、NO3-分离,反应的离子方程式为Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓,Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓;过滤后向Fe(OH)3和Cu(OH)2沉淀中加入稀硫酸,使沉淀溶解得到硫酸铁和硫酸铜的混合液,反应的离子方程式为Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O,Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O;向所得溶液中加入铁粉与硫酸铁和硫酸铜反应,可得到硫酸亚铁溶液和Cu,反应的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+,Fe+Cu2+=Fe2++Cu;过滤得到铜和硫酸亚铁溶液,硫酸亚铁溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到绿矾,故答案为:Ca(OH)2溶液;稀H2SO4;铁;Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓,Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓;Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O,Cu(OH)2+2H+=Cu2
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