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文档简介
山西省长治二中2024年高考全国统考预测密卷化学试卷注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是()A.常温下,23gNO2含有NA个氧原子B.1L0.1mol·L-1的氨水含有0.1NA个OH-C.常温常压下,22.4LCCl4含有NA个CCl4分子D.1molFe2+与足量的H2O2溶液反应,转移2NA个电子2、制取Na2CO3和高纯Si的工艺流程如图所示,下列说法错误的是A.反应①属于固氮反应B.步骤②为先向饱和食盐水中通入CO2至饱和后,再通入NH3C.反应⑤、⑥均为氧化还原反应D.用精馏的方法可提纯三氯氢硅3、硼氢化钠(NaBH4)可用作还原剂和塑料发泡剂。它在催化剂作用下与水反应获取氢气的微观过程如图所示。下列说法不正确的是A.NaBH4中氢元素的化合价为+1价B.若用D2O代替H2O,反应后生成的气体中含有H2、HD和D2C.通过控制催化剂的用量和表面积,可以控制氢气的产生速率D.NaBH4与水反应的离子方程式为:BH4-+4H2O=B(OH)4-+4H24、下列物质的转化在给定条件下能实现的是()A.SiO2H2SiO3Na2SiO3B.饱和食盐水NaHCO3(s)Na2CO3(s)C.海水Mg(OH)2(s)MgCl2(aq)Mg(s)D.NH3N2HNO35、扑热息痛的结构如图所示,下列关于扑热息痛的描述正确的是A.分子式为C8H10NO2B.扑热息痛易溶于水C.能与Na2CO3溶液反应,但不能与NaHCO3溶液反应D.属于芳香烃6、高能固氮反应条件苛刻,计算机模拟该历程如图所示,在放电的条件下,微量的O2或N2裂解成游离的O或N原子,分别与N2和O2发生以下连续反应生成NO。下列说法错误的()A.图1中,中间体1到产物1的方程式为O-O═N→O+N═OB.NO的生成速率很慢是因为图2中间体2到过渡态4的能垒较大C.由O和N2制NO的活化能为315.72kJ•mol-1D.由N和O2制NO的过程比由O原子和N2制NO的过程速率慢7、向某二价金属M的M(OH)2的溶液中加入过量的NaHCO3溶液,生成了MCO3沉淀,过滤,洗涤、干燥后将沉淀置于足量的稀盐酸中,充分反应后,在标准状况下收集到VL气体。如要计算金属M的相对原子质量,你认为还必需提供下列哪项数据是A.M(OH)2溶液的物质的量浓度 B.与MCO3反应的盐酸的物质的量浓度C.MCO3的质量 D.题给条件充足,不需要再补充数据8、多硫化钠Na2Sx()在结构上与Na2O2、FeS2等有相似之处,Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化成Na2SO4,而NaClO被还原成NaCl,反应中Na2Sx与NaClO物质的量之比为1:16,则x值是A.5 B.4 C.3 D.29、下列物质的制备方法正确的是()A.实验室用1体积酒精和3体积浓度为6mol/L的硫酸制乙烯B.用镁粉和空气反应制备Mg3N2C.2mL10%的NaOH溶液中滴加2%的CuSO4溶液5滴得新制Cu(OH)2悬浊液D.用电解熔融氯化铝的方法制得单质铝10、化学与生活密切相关,下列有关说法错误的是A.Cu2+为重金属离子,故CuSO4不能用于生活用水消毒B.卤水煮豆腐是Mg2+、Ca2+等使蛋白质胶体发生凝聚过程C.纯碱溶液可以洗涤餐具上的油渍D.油漆刷在钢铁护栏表层用来防止金属锈蚀11、分别向体积均为100mL、浓度均为1mol/L的NaClO、NaOH、CH3COONa的三种溶液中通入CO2,测得各溶液中n(HCO3-)的变化如下图所示:下列分析正确的是A.CO2通入NaClO溶液的反应:2ClO-+CO2+H2O=CO32-+2HClOB.CO2通入CH3COONa溶液的反应:CO2+H2O+CH3COO-=HCO3-+CH3COOHC.通入n(CO2)=0.06mol时,NaOH溶液中的反应:2OH-+CO2=CO32-+H2OD.通入n(CO2)=0.03mol时,三种溶液中:n(HCO3-)+n(CO32-)+n(H2CO3)=0.03mol12、可溶性钡盐有毒,医院中常用硫酸钡这种钡盐(俗称钡餐)作为内服造影剂。医院抢救钡离子中毒患者时除催吐外,还需要向中毒者胃中灌入硫酸钠溶液。已知:Ksp(BaCO3)=5.1×10-9;Ksp(BaSO4)=1.1×10-10。下列推断正确的是A.BaCO3的溶度积常数表达式为Ksp(BaCO3)=n(Ba2+)·n(CO32-)B.可用2%~5%的Na2SO4溶液给钡离子中毒患者洗胃C.若误服含c(Ba2+)=1.0×10-5mol·L-1的溶液时,会引起钡离子中毒D.不用碳酸钡作为内服造影剂,是因为Ksp(BaCO3)>Ksp(BaSO4)13、用除去表面氧化膜的细铝条紧紧缠绕在温度计上(如图),将少许硝酸汞溶液滴到铝条表面,置于空气中,很快铝条表面产生“白毛”,且温度明显上升。下列分析错误的是A.Al和O2化合放出热量 B.硝酸汞是催化剂C.涉及了:2Al+3Hg2+→2Al3++3Hg D.“白毛”是氧化铝14、用下列实验装置能达到实验目的的是(部分夹持装置未画出)A.分离液体混合物B.蒸发NaC1溶液获得NaC1晶体C.制取二氧化硫气体D.测定化学反应速率15、化学与生活密切相关,下列说法不正确的是()A.用浸泡过高锰酸钾溶液的硅土吸收水果释放的乙烯,可达到水果保鲜的目的B.人工合成的多氟碳化物可能作为未来的血液的替代品C.煤经气化和液化两个物理变化过程,可变为清洁能源D.禁止使用四乙基铅作汽油抗爆震剂,可减少汽车尾气污染16、某次硫酸铜晶体结晶水含量的测定实验中,相对误差为+2.7%,其原因不可能是()A.实验时坩埚未完全干燥 B.加热后固体未放入干燥器中冷却C.加热过程中晶体有少量溅失 D.加热后固体颜色有少量变黑二、非选择题(本题包括5小题)17、为探究某无结晶水的正盐X(仅含有两种短周期元素)的组成和性质,设计并完成下列实验。(气体体积已转化为标准状况下的体积)已知:B是空气的主要成分之一;C是一种强碱,且微溶于水,载人宇宙飞船内常用含C的过滤网吸收宇航员呼出的CO2,以净化空气;D遇湿润的红色石蕊试纸变蓝。(1)X的化学式为__________________。(2)图中B的组成元素在元素周期表中的位置是______________。(3)A的电子式为____________。(4)X受热分解转变成A和B的化学反应方程式为____________。18、2020年2月,国家卫生健康委办公厅、国家中医药管理局办公室联合发出《关于印发新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第六版)的通知》。此次诊疗方案抗病毒治疗中增加了磷酸氯喹和阿比多尔两个药物。其中阿比多尔中间体I的合成路线如下:(1)A的结构简式是_____。描述检验A的方法及现象______________。(2)I中含氧官能团名称是_____。(3)③、⑦的反应类型分别是____、__________。(4)②的化学方程式为____。(5)D的同分异构体中,满足下列条件的有_______种a.含有苯环b.含有—NO2其中核磁共振氢谱为3组峰,且峰面积之比为1∶2∶6的为__________________(任写一种结构简式)。(6)已知:①当苯环有RCOO-、烃基时,新导入的基团进入原有基团的邻位或对位;原有基团为—COOH时,新导入的基团进入原有基团的邻位。②苯酚、苯胺()易氧化。设计以为原料制备的合成路线__________(无机试剂任用)。19、碘化钠在医疗及食品方面有重要的作用。实验室用NaOH、单质碘和水合肼(N2H4·H2O)为原料制备碘化钠。已知:水合肼具有还原性。回答下列问题:(1)水合肼的制备反应原理为:CO(NH2)2(尿素)+NaClO+2NaOH=N2H4·H2O+NaCl+Na2CO3①制取次氯酸钠和氢氧化钠混合液的连接顺序为__________(按气流方向,用小写字母表示)。若该实验温度控制不当,反应后测得三颈瓶内ClO-与ClO3-的物质的量之比为5:1,则氯气与氢氧化钠反应时,被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为____。②制备水合肼时,应将__________滴到__________中(填“NaClO溶液”或“尿素溶液”),且滴加速度不能过快。③尿素的电子式为__________________(2)碘化钠的制备:采用水合肼还原法制取碘化钠固体,其制备流程如图所示:在“还原”过程中,主要消耗反应过程中生成的副产物IO3-,该过程的离子方程式为___。(3)测定产品中NaI含量的实验步骤如下:a.称取10.00g样品并溶解,在500mL容量瓶中定容;b.量取25.00mL待测液于锥形瓶中,然后加入足量的FeCl3溶液,充分反应后,再加入M溶液作指示剂:c.用0.2000mol·L−1的Na2S2O3标准溶液滴定至终点(反应方程式2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI),重复实验多次,测得消耗标准溶液的体积为15.00mL。①M为____________(写名称)。②该样品中NaI的质量分数为_______________。20、次氯酸溶液由于其具有极强的氧化性,可以使病毒的核酸物质发生氧化反应,从而杀灭病毒,是常用的消毒剂和漂白剂。已知:Ⅰ.常温常压下,Cl2O为棕黄色气体,沸点为3.8℃,42℃以上会分解生成Cl2和O2,Cl2O易溶于水并与水立即反应生成HClO。Ⅱ.将氯气和空气(不参与反应)按体积比1∶3混合通入潮湿的碳酸钠中生成Cl2O气体,用水吸收Cl2O(不含Cl2)制得次氯酸溶液。某实验室利用以下装置制备浓度不小于0.8mol/L的次氯酸溶液。A.B.C.D.E.回答下列问题:(1)装置D的作用为_______________。(2)配平装置B中的反应___________:Cl2+Na2CO3+H2O=Cl2O+NaCl+NaHCO3。写出Cl2O的结构式为_____。(3)装置C中加入的试剂X为CCl4,其作用是__________。(4)各装置的连接顺序为A→____________→____________→______________→E。(5)此方法相对于氯气直接溶于水制备次氯酸溶液的优点是__________。(答出1条即可)(6)若装置B中生成的Cl2O气体有20%滞留在E前各装置中,其余均溶于装置E的水中,装置E所得500mL次氯酸溶液浓度为0.8mol/L,则至少需要含水8%的碳酸钠的质量为_____g。21、二氧化碳的捕集、利用是我国能源领域的一个重要战略方向。(1)科学家提出由CO2制取C的太阳能工艺如图所示。①若“重整系统”发生的反应中n(FeO)/n(CO2)=6,则FexOy的化学式为____________。②“热分解系统”中每分解1molFexOy,转移电子的物质的量为________。(2)工业上用CO2和H2反应合成二甲醚。已知:CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-53.7kJ/mol,CH3OCH3(g)+H2O(g)═2CH3OH(g)△H2=+23.4kJ/mol,则2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H3=______kJ/mol。①一定条件下,上述合成甲醚的反应达到平衡状态后,若改变反应的某一个条件,下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是_____(填代号)。a.逆反应速率先增大后减小
b.H2的转化率增大c.反应物的体积百分含量减小
d.容器中的nCO2/nH2值变小②在某压强下,合成甲醚的反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率如图所示。T1温度下,将6molCO2和12molH2充入2L的密闭容器中,5min后反应达到平衡状态,则0~5min内的平均反应速率v(CH3OCH3)=___;KA、KB、KC三者之间的大小关系为_____。(3)常温下,用氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液,在NH4HCO3溶液中:c(NH4+)_____c(HCO3-)(填“>”、“<”或“=”);反应NH4++HCO3-+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常数K=__________________。(已知常温下NH3·H2O的电离平衡常数Kb=2×10-5,H2CO3的电离平衡常数K1=4×10-7mol·L-1,K2=4×10-11mol·L-1)
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、A【解析】
A.23gNO2的物质的量是=0.5mol,含有1mol氧原子,选项A正确;B.氨水是弱碱,部分电离,即.1L0.1mol·L-1氨水含有OH-个数小于0.1NA,选项B错误;C.常温常压下四氯化碳不是气体,不能适用于气体摩尔体积,选项C错误;D.反应中亚铁离子失去1个电子,选项D错误;答案选A。2、B【解析】
A.根据氮的固定含义判断;B.根据物质的溶解性及反应产生的HCO3-浓度大小判断气体通入先后顺序;C.根据氧化还原反应的特征判断反应类型;D.根据物质的沸点的高低判断提纯方法。【详解】A.N2与H2在一定条件下合成NH3气,是氮元素的单质变为化合物的过程,因此属于氮的固定,A正确;B.CO2在室温下在饱和食盐水中溶解度不大,若先通入CO2,后通入NH3,则反应产生的HCO3-离子浓度较小,最后得到的NaHCO3就少,或根本不产生NaHCO3固体,而NH3易溶于水,先通入NH3使溶液呈碱性,有利于CO2的吸收,因此要先向饱和食盐水中通入足量NH3,再通入CO2气体,B错误;C.反应⑤、⑥中均匀元素化合价的变化,因此这两个反应均为氧化还原反应,C正确;D.由于三氯氢硅沸点只有33℃,比较低,与其它杂质的沸点不同,因此可通过蒸馏的方法分离提纯,分馏方法也叫精馏,D正确;故合理选项是B。【点睛】本题以制取Na2CO3和高纯Si的工艺流程为线索,考查了物质制取过程中加入物质的先后顺序、反应类型的判断、混合物的分离方法等化学基础知识和基本技能。掌握物质的性质及在实验中的应用是本题解答的关键。3、A【解析】
A.B为ⅢA元素,其化合价为+3价,NaBH4中氢元素的化合价为-1价,故A说法错误;B.由图示可知BH4-中的H原子与H2O中H结合为H2,当若用D2O代替H2O,形成的氢气有三种,即D2、HD和H2,故B说法正确;C.反应物在催化剂表面反应,催化剂对反应物吸附,生成产物后会解吸,通过控制催化剂的用量和表面积,可以控制氢气的产生速率,故C说法正确;D.NaBH4与水反应为氢元素的归中反应,反应方程式为BH4-+4H2O=B(OH)4-+4H2↑,故D说法正确;答案:A。4、B【解析】
A.SiO2和水不反应,不能实现SiO2H2SiO3的转化,故不选A;B.饱和食盐水通入氨气、二氧化碳生成NaHCO3沉淀,过滤后,碳酸氢钠加热分解为碳酸钠、二氧化碳和水,故选B;C.电解氯化镁溶液生成氢气、氯气、氢氧化镁,不能实现MgCl2(aq)Mg(s),故不选C;D.NH3催化氧化生成NO,NO和氧气反应生成NO2,NO2与水反应生成硝酸,不能实现NH3N2,故不选D。5、C【解析】
A.分子式为C8H9NO2,故A错误;B.含酚-OH、-CONH-,该有机物不溶于水,故B错误;C.含酚-OH,能与Na2CO3溶液反应,但不能与NaHCO3溶液反应,故C正确;D.含O、N等元素,不是芳香烃,故D错误;故选C。6、D【解析】
A、由图1可知,中间体1为O-O═N,产物1为O+N═O,所以中间体1到产物1的方程式为O-O═N→O+N═O,故A正确;B、反应的能垒越高,反应速率越小,总反应的快慢主要由机理反应慢的一步决定,由图2可知,中间体2到过渡态4的能垒较大、为223.26kJ/mol,决定了NO的生成速率很慢,故B正确;C、由图2可知,反应物2到过渡态4的能垒为315.72kJ•mol-1,过渡态4到反应物2放出能量为逆反应的活化能,所以由O和N2制NO的能垒或活化能为315.72kJ•mol-1,故C正确;D、由图1可知,N和O2制NO的过程中各步机理反应的能垒不大,反应速率较快;由图2可知,O原子和N2制NO的过程中多步机理反应的能垒较高、中间体2到过渡态4的能垒为223.26kJ/mol,导致O原子和N2制NO的反应速率较慢,所以由N和O2制NO的过程比由O原子和N2制NO的过程速率快,故D错误;故选:D。【点睛】明确图中能量变化、焓变与能垒或活化能关系为解答的关键,注意反应过程中能量变化和反应速率之间的关系。7、C【解析】
生成的气体是CO2,所以要计算M的相对原子质量,还需要知道MCO3的质量,选项C正确,答案选C。8、A【解析】
Na2Sx中Na元素的化合价为+1价,则S元素的平均化合价为-,Na2SO4中S元素的化合价为+6价;NaClO中Cl元素的化合价为+1价,NaCl中Cl元素的化合价为-1价;反应中Na2Sx与NaClO物质的量之比为1:16,根据得失电子守恒,1×x×[(+6)-(-)]=16×2,解得x=5,答案选A。9、C【解析】
A.实验室用1体积酒精和3体积浓度为18.4mol/L的硫酸制乙烯,故A错误;B.镁粉在空气中和氧气也反应,会生成氧化镁,故B错误;C.氢氧化钠过量,可与硫酸铜反应生成氢氧化铜,反应后制得的氢氧化铜呈碱性,符合要求,故C正确;D.氯化铝属于分子晶体,熔融状态不导电,工业上用电解熔融氧化铝的方法冶炼Al,故D错误;故选C。10、A【解析】A.Cu2+为重金属离子,能使蛋白质变性,故CuSO4能用于生活用水消毒,A错误;B.卤水煮豆腐是Mg2+、Ca2+等使蛋白质胶体发生凝聚过程,B正确;C.纯碱溶液显碱性,可以洗涤餐具上的油渍,C正确;D.油漆刷在钢铁护栏表层隔绝空气,用来防止金属锈蚀,D正确,答案选A。11、D【解析】
A.次氯酸的酸性大于碳酸氢根离子,所以反应生成次氯酸和碳酸氢根离子,则少量二氧化碳通入NaClO溶液中反应的离子方程式为:CO2+H2O+ClO-=HCO3-+HClO,A错误;B.碳酸的酸性比醋酸弱,CO2通入CH3COONa溶液不反应,B错误;C.n(NaOH)=0.1mol,通入n(CO2)=0.06mol,反应产物为碳酸氢钠和碳酸氢钠,反应的离子方程式:5OH-+3CO2=2CO32-+HCO3-+2H2O,C错误;D.通入n(CO2)=0.03mol,三种溶液中存在碳元素的物料守恒得到:n(HCO3-)+n(CO32-)+n(H2CO3)=0.03moll,D正确;故合理选项是D。12、B【解析】
因胃酸可与CO32−反应生成水和二氧化碳,使CO32−浓度降低,从而使平衡BaCO3(s)⇌Ba2+(aq)+CO32−(aq)向溶解方向移动,则BaCO3溶于胃酸,而硫酸钡不溶于酸,结合溶度积解答该题。【详解】A.溶度积常数为离子浓度幂之积,BaCO3的溶度积常数表达式为Ksp(BaCO3)=c(Ba2+)·c(CO32-),故A错误;B.根据公式c=得,2%~5%的Na2SO4溶液中Na2SO4的物质的量浓度为0.13mol/L~0.33mol/L,用0.13mol/L~0.33mol/L的Na2SO4溶液给钡离子中毒患者洗胃,反应后c(Ba2+)=mol/L~mol/L,浓度很小,可起到解毒的作用,故B正确;C.c(Ba2+)=1.0×10−5mol•L−1的溶液钡离子浓度很小,不会引起钡离子中毒,故C错误;D.因胃酸可与CO32−反应生成水和二氧化碳,使CO32−浓度降低,从而使平衡BaCO3(s)⇌Ba2+(aq)+CO32−(aq)向溶解方向移动,使Ba2+浓度增大,Ba2+有毒,与Ksp大小无关,故D错误;故答案选B。【点睛】注意若溶液中某离子浓度c1.0×10−5mol•L−1时可认为该离子不存在,不会造成实际影响。13、B【解析】
铝与硝酸汞溶液发生置换反应生成汞,形成铝汞合金(铝汞齐)。合金中的铝失去氧化膜的保护,不断被氧化成氧化铝(白毛)。【详解】A.实验中,温度计示数上升,说明Al和O2化合放出热量,A项正确;B.硝酸汞与铝反应生成汞,进而形成铝汞齐,B项错误;C.硝酸汞与铝反应的离子方程式为2Al+3Hg2+→2Al3++3Hg,C项正确;D.铝汞齐中的铝失去氧化膜保护,与氧气反应生成氧化铝(白毛),D项正确。本题选B。14、B【解析】
A.该实验为蒸馏,温度计水银球应置于蒸馏烧瓶支管处,以便测量蒸汽的温度,A错误;B.该实验为蒸发,蒸发指蒸去溶剂从而得到溶质固体,因而蒸发NaC1溶液获得NaC1晶体,B正确;C.铜与浓硫酸反应需要加热,该装置中未添加酒精灯,C错误;D.过氧化氢与二氧化锰反应生成的氧气会从长颈漏斗溢出,从而无法测量化学反应速率,应该用分液漏斗,D错误。故答案选B。15、C【解析】
A.乙烯含有碳碳双键,可被酸性高锰酸钾氧化,因此用浸泡过高锰酸钾溶液的硅土吸收水果释放的乙烯,可达到水果保鲜的目的,故A正确;B.实验表明,老鼠能在含饱和多氟碳化物的溶液内部获得氧气,像鱼儿一样在水中游动,把狗身上的70%的血液,换成由25%的多氟碳化物和75%的水混合成的乳液后仍可存活,科学家预测多氟碳化物可能成为血液的替代品,故B正确;C.煤的气化是将固体煤中有机质转变为含有CO、H2、CH4等可燃性气体的过程;煤的液化指固体煤经化学加工转化成液体燃料和化工原料的过程;两者都生成了新物质,属于化学变化,故C错误;D.因铅能使人体中毒,禁止使用四乙基铅作汽油防爆剂可以减少铅污染,故D正确;答案选C。16、B【解析】
A.实验时坩埚未完全干燥,计算出的结晶水的质量偏高,会使误差偏大,故A错误;B.加热后固体未放入干燥器中冷却,固体部分吸水,差距值变小,结果偏小,故B正确;C.加热过程中晶体有少量溅失,固体质量减少得多,结晶水含量测得值会偏高,故C错误;D.加热后固体颜色有少量变黑,说明部分硫酸铜分解,导致计算出的结晶水的质量偏高,测定结果偏高,故D错误;故答案为B。【点睛】考查硫酸铜晶体中结晶水含量的测定,明确实验操作方法和原理为解答关键,根据结晶水合物中,结晶水的质量=m(容器十晶体)-m(容器十无水硫酸铜),质量分数=×100%,在测定中若被测样品中含有加热挥发的杂质或实验前容器中有水,都会造成测量结果偏高。二、非选择题(本题包括5小题)17、LiN3第2周期VA族3LiN3Li3N+4N2↑【解析】
B是空气的主要成分之一,B为氮气或氧气;C是一种强碱,且微溶于水,C为LiOH,载人宇宙飞船内常用含C的过滤网吸收宇航员呼出的CO2,以净化空气,LiOH与反应生成Li2CO3;D遇湿润的红色石蕊试纸变蓝,D是NH3,确定B为氮气,NH3是2.24L合0.1mol,A中N为14g·mol-1×0.1mol=1.4g。A为Li3N,3.5g中Li为3.5-1.4=2.1g,14.7gX中Li为2.1g,n(Li)==0.3mol,n(N)==0.9mol,n(Li):n(N)=0.3:0.9=1:3,X的化学式为:LiN3。【详解】(1)由分析可知:X的化学式为LiN3。故答案为:LiN3;(2)B为氮气,组成元素N在元素周期表中的位置是第2周期VA族。故答案为:第2周期VA族;(3)A为Li3N,Li最外层只有1个电子,显+1价,N最外层5个电子,得三个电子,显-3价,电子式为。故答案为:;(4)由分析X的化学式为:LiN3,X受热分解转变成Li3N和N2,由质量守恒:化学反应方程式为3LiN3Li3N+4N2↑。故答案为:3LiN3Li3N+4N2↑。18、取适量苯酚溶液于小试管中,滴加过量浓溴水,出现白色沉淀;或取适量苯酚溶液于小试管中,滴加FeCl3溶液,溶液变紫色酯基还原反应取代反应+CH3COCl→+HCl14或【解析】
A与硝酸发生反应生成B,B与CH3COCl发生反应生成C,C在铁做催化剂作用下与氯化铵反应生成D,D与反应生成E,根据结合E的结构简式,及A、B、C、D的分子式,可得A的结构简式为,B的结构简式为,C的结构简式为,D的结构简式为,则反应①为取代反应,②为取代反应,③为还原反应,④为氧化反应,步骤⑦G和溴单质发生取代反应生成H,结合I的结构简式,则H的结构简式为,据此分析解答。【详解】(1)根据分析,A的结构简式是;检验苯酚的方法及现象:取适量苯酚溶液于小试管中,滴加过量浓溴水,出现白色沉淀;或取适量苯酚溶液于小试管中,滴加FeCl3溶液,溶液变紫色;(2)根据流程中I的结构简式,含氧官能团名称是酯基;(3)反应③为还原反应,反应⑦为取代反应;(4)反应②的化学方程式为+CH3COCl→+HCl;(5)D的结构简式为,同分异构体中,满足a.含有苯环,b.含有—NO2,若硝基在苯环上,除苯环外的官能团可为-CH2CH3,则苯环上的位置关系有邻间对三种;或2个-CH3,则分别为:、、、、、,共六种;若硝基不在苯环上,则除苯环外含有硝基的官能团为CH2CH2NO2或CH(NO2)CH3,则有两种;或一个甲基和一个CH2NO2共有邻间对三种,则符合要求的D的同分异构体共有3+6+2+3=14种,其中核磁共振氢谱为3组峰,即有三种不同环境的氢原子,且氢原子的个数比为1∶2∶6,根据分子式C8H9NO2,则D的同分异构体的结构符合要求的有或;(6)已知:①当苯环有RCOO-、烃基时,新导入的基团进入原有基团的邻位或对位;原有基团为—COOH时,新导入的基团进入原有基团的邻位。②苯酚、苯胺()易氧化。由题意为原料制备的合成路线为:。19、ecdabf5:3NaClO溶液尿素溶液2IO3-+3N2H4·H2O=3N2↑+2I-+9H2O淀粉90%【解析】
(1)①根据制备氯气,除杂,制备次氯酸钠和氧氧化钠,处理尾气分析;三颈瓶内ClO-与ClO3-的物质的量之比为5:1,设ClO-与ClO3-的物质的量分别为5mol、1mol,根据得失电子守恒,生成5molClO-则会生成Cl-5mol,生成1molClO3-则会生成Cl-5mol,据此分析可得;②NaClO氧化水合肼;③尿素中C原子与O原子形成共价双键,与2个-NH2的N原子形成共价单键;(2)碘和NaOH反应生成NaI、NaIO,副产物IO3-,加入水合肼还原NaIO、副产物IO3-,得到碘离子和氮气,结晶得到碘化钠,根据流程可知,副产物IO3-与水合肼生成碘离子和氮气,据此书写;(3)①碘单质参与,用淀粉溶液做指示剂;②根据碘元素守恒,2I-~I2~2Na2S2O3,则n(NaI)=n(Na2S2O3),计算样品中NaI的质量,最后计算其纯度。【详解】(1)①装置C用二氧化锰和浓盐酸混合加热制备氯气,用B装置的饱和食盐水除去杂质HCl气体,为保证除杂充分,导气管长进短出,氯气与NaOH在A中反应制备次氯酸钠,为使反应物充分反应,要使氯气从a进去,由D装置吸收未反应的氯气,以防止污染空气,故导气管连接顺序为:ecdabf;三颈瓶内ClO-与ClO3-的物质的量之比为5:1,设ClO-与ClO3-的物质的量之比为5:1的物质的量分别为5mol、1mol,根据得失电子守恒,生成6molClO-则会生成Cl-的物质的量为5mol,生成1molClO3-则会生成Cl-5mol,则被还原的氯元素为化合价降低的氯元素,即为Cl-,n(Cl-)=5mol+5mol=10mol,被氧化的氯元素为化合价升高的氯元素,其物质的量为ClO-与ClO3-物质的量的和,共5mol+1mol=6mol,故被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为10:6=5:3;②制备水合肼时,将尿素滴到NaClO溶液中或过快滴加,都会使过量的NaClO溶液氧化水合肼,降低产率,故实验中制备水合肼的操作是:取适量A中的混合液逐滴加入到定量的尿素溶液中制备水合肼,滴加顺序不能颠倒,且滴加速度不能过快;③尿素CO(NH2)2中C原子与O原子形成共价双键,与2个—NH2的N原子形成共价单键,所以其电子式为:;(2)根据流程可知,副产物IO3-与水合肼生成碘离子和氮气,反应的离子方程式为:2IO3-+3N2H4•H2O=3N2↑+2I-+9H2O;(3)①实验中滴定碘单质,应该用淀粉作指示剂,所以M是淀粉;②根据碘元素守恒,2I-~I2~2Na2S2O3,则n(NaI)=n(Na2S2O3),故样品中NaI的质量m(NaI)=×150g/mol=9.00g,故样品中NaI的质量分数为×100%=90.0%。【点睛】本题考查了物质的制备,涉及氧化还原反应化学方程式的书写、实验方案评价、纯度计算等,明确实验原理及实验基本操作方法、试题侧重于考查学生的分析问题和解决问题的能力,注意题目信息的应用,学会使用电子守恒或原子守恒,根据关系式法进行有关计算。20、除去氯气中的HCl气体;观察产生气泡的速度来调节流速和体积比1:32Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaCl+2NaHCO3Cl-O-Cl除去Cl2O中的Cl2,提高制得的HClO的纯度DBC制备的HClO的浓度大,纯度高,不含有Cl-57.6【解析】
该实验属于物质制备类实验,所需原料为氯气和空气,并且要注意体积比1:3这个要求;因此就出现了这两个问题:(1)原料Cl2含有杂质需要除杂;(2)如何准确地控制两种原料气体积比;带着问题分析每个装置的作用就不难发现D装置就恰好能解决上述两个问题。接下来,由于B中的制备反应是气体与固体的反应,所以产物中肯定含有未反应完全的原料气,所以这里又出现了一个问题:未反应完的原料气是否会干扰后续的制备,如何除去;通过分析不难发现装置C恰好可以解决上述问题;最终在装置E中,成功制备了纯度较高的次氯酸溶液。【详解】(1)装置D的作用一方面要对装置A制备的Cl2进行净化除杂,另一方面也要保证空气和氯气的最佳体积比;所以D的作用为:除去氯气中的HCl杂质,同时观察气泡的速度来调节氯气和空气的体积比至1:3;(2)根据题意,B中发生的反应为2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaCl+2NaHCO3,Cl2O中的O为-2价,Cl为+1价,所以该反应是氯元素的歧化反应;根据Cl2O中氯和氧的价态可推测其结构为Cl-O-Cl;(3)题干中提到,用水吸收Cl2O制得次氯酸溶液,Cl2O中不能含有Cl2,而B处的反应是气体与固体的反应,必然会有一部分Cl2无法反应,因此,需要对B装置的出口气体进行除氯气操作,C中的CCl4由于与Cl2极性相近,可以将Cl2吸收,所以C的作用即:除去中的Cl2,提高次氯酸溶液的纯度;(4)结合以上分析,可知连接顺序为A→D→B→C→E;(5)氯气直接溶解在水中会生成盐酸杂质,并且由于Cl2在水中溶解度很小,所以制备的次氯酸的浓度也不高,因此该方法的优点为:制备的次氯酸溶液浓度大,纯度高;(6)由题可知,E中次氯酸的含量为0.4mol,根据E中发生的反应:,可知E中参与反应的n(Cl2O)=0.2mol,所以总共生成的Cl2O的物质的量为。根据Cl2O的制备反应方程式可知,所需碳酸钠的物质的量为:,那么至少需要含水量8%的碳酸钠的质量为。【点睛】在考虑制备类实验的装置连接顺序时,可先找出其中的原料发生装置,反应制备装置和尾气处理装置,再根据具体信息考虑这些装置之间的除杂干燥防倒吸问题,最终设计出合理的连接顺序。21、Fe3O42mol-130.8b0.18mol·L-1·min-1KA=KC>KB>1.25×10-3【解析】
(1)①由示意图可以知道,重整系统中CO2和FeO反应生成FexOy和C,根据原子守恒确定FexOy的化学式;
②热分解系统中是FexOy分解为FeO与氧气,根据Fe元素化合价变价计算转移电子;
(2)已知:Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-53.7kJ/mol,
Ⅱ.CH3OCH3(g)+H2O(
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