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文档简介
河南省郑州市金水区实验中学2024年高考化学一模试卷注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。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、将51.2gCu完全溶于适量浓硝酸中,收集到氮的氧化物(含NO、N2O4、NO2)的混合物共0.8mol,这些气体恰好能被500mL2mol/LNaOH溶液完全吸收,生成的盐溶液中NaNO3的物质的量为(已知:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O;NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O)()A.0.2mol B.0.4mol C.0.6mol D.0.8mol2、水凝胶材料要求具有较高的含水率,以提高其透氧性能,在生物医学上有广泛应用。由N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和甲基丙烯酸-羟乙酯(HEMA)合成水凝胶材料高聚物A的路线如图:下列说法正确的是A.NVP具有顺反异构B.高聚物A因含有-OH而具有良好的亲水性C.HEMA和NVP通过缩聚反应生成高聚物AD.制备过程中引发剂浓度对含水率影响关系如图,聚合过程中引发剂的浓度越高越好3、二氧化氯(ClO2)是易溶于水且不与水反应的黄绿色气体,沸点为11℃。某小组在实验室中制备ClO2的装置如下:[已知:SO2+2NaClO3+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4]下列说法正确的是A.装置C中装的是饱和食盐水,a逸出的气体为SO2B.连接装置时,导管口a应接h或g,导管口c应接eC.装置D放冰水的目的是液化SO2,防止污染环境D.可选用装置A利用1mol·L−1盐酸与MnO2反应制备Cl24、化学家创造的酸碱质子理论的要点是:凡能给出质子(H+)的分子或离子都是酸,凡能接受质子(H+)的分子或离子都是碱。按此观点,下列微粒既属于酸又属于碱的是①H2O②CO32-③Al3+④CH3COOH⑤NH4+⑥H2N-CH2COOHA.②③ B.①⑥ C.④⑥ D.⑤⑥5、胆矾CuSO4·5H2O可写为[Cu(H2O)4]SO4·H2O,其结构示意图如下:下列有关胆矾的说法正确的是A.Cu2+的价电子排布式为3d84s1B.所有氧原子都采取sp3杂化C.胆矾中含有的粒子间作用力有离子键、极性键、配位键和氢键D.胆矾所含元素中,H、O、S的半径及电负性依次增大6、邮票是国家邮政发行的一种邮资凭证,被誉为国家名片。新中国化学题材邮票展现了我国化学的发展和成就,是我国化学史不可或缺的重要文献。下列说法错误的是A.邮票中的人物是侯德榜。其研究出了联产纯碱与氯化铵化肥的制碱新工艺,创立了中国人自己的制碱工艺一侯氏制碱法B.邮票中的图是用橡胶生产的机动车轮胎。塑料、橡胶和纤维被称为三大合成材料,它们不断替代金属成为现代社会使用的重要材料C.邮票中的图是显微镜视野下的结晶牛胰岛素。我国首次合成的人工牛胰岛素属于蛋白质D.邮票是纪念众志成城抗击非典的邮票。冠状病毒其外壳为蛋白质,用紫外线、苯酚溶液、高温可以杀死病毒7、在NH3、HNO3、H2SO4的工业生产中,具有的共同点是()A.使用吸收塔设备 B.使用尾气吸收装置C.使用H2作原料 D.使用催化剂8、不需要通过氧化还原反应就能从海水中获得的物质是A.液溴 B.精盐 C.钠 D.烧碱9、NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.常温常压下,1molP4(P原子均达到8电子稳定结构)中所含P-P键数目为4NAB.0.1molH2和0.1molI2于密闭容器中充分反应后,其分子总数小于0.2NAC.20mL10mol/L的浓硝酸与足量铜加热反应转移电子数为0.1NAD.0.1molNH2-所含电子数为6.02×1023个10、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.密闭容器中,1molN2和3molH2催化反应后分子总数为2NAB.100g98%的浓H2SO4与过量的Cu反应后,电子转移数为NAC.标准状况下,11.2L氧气和二氧化碳混合物中含氧原子数目为NAD.1L1mol/LNa2CO3溶液中所含阴离子数目小于NA11、把1.4g铁粉完全溶解于某浓度的硝酸中,如反应只收集到2.3molNO2和2.2molNO,下列说法正确的是A.反应后生成的盐只为Fe(NO3)3B.反应后生成的盐只为Fe(NO3)2C.反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2,其物质的量之比为1∶3D.反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2,其物质的量之比为3∶112、下列关于铝及其化合物的说法中不正确的是()A.工业上冶炼金属铝时,通过在氧化铝中添加冰晶石的方法降低电解能耗B.铝制品表面可以形成耐腐蚀的致密氧化膜保护层,因此可以用铝罐盛放咸菜,用铝罐车运输浓硫酸C.铝合金具有密度小、强度高、塑性好等优点,广泛应用于制造飞机构件D.在饱和明矾溶液中放入几粒形状规则的明矾晶体,静置几天后可观察到明矾小晶体长成明矾大晶体13、设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A.标准状况下,22.4L二氯甲烷的共价键数为NA个B.一定条件下,2molSO2和1molO2混合在密闭容器中充分反应后容器中的分子数大于2NAC.含4.8g碳元素的石墨晶体中的共价键数为1.2NA个D.2mL0.5mol/LFeCl3溶液滴入沸水中制备Fe(OH)3胶体,所得胶粒数目为0.001NA14、25℃时,将0.1mol•L﹣1NaOH溶液加入20mL0.1mol•L﹣1CH3COOH溶液中,所加入溶液的体积(V)和混合液的pH关系曲线如图所示。下列结论正确的是()A.①点时,c(CH3COO﹣)+c(CH3COOH)=c(Na+)B.对曲线上①②③任何一点,溶液中都有c(Na+)+c(H+)=c(OH﹣)+c(CH3COO﹣)C.③点时,醋酸恰好完全反应完溶液中有c(CH3COO﹣)=c(Na+)>c(H+)=c(OH﹣)D.滴定过程中可能出现c(H+)>c(Na+)>c(CH3COO﹣)>c(OH﹣)15、常温下,用AgNO3溶液分别滴定浓度均为0.01mol/L的KCl、K2C2O4溶液,所得的沉淀溶解平衡图像如图所示(不考虑C2O42-的水解)。已知Ksp(AgCl)数量级为10-10。下列叙述正确的是A.图中Y线代表的AgClB.n点表示Ag2C2O4的过饱和溶液C.向c(Cl-)=c(C2O42-)的混合液中滴入AgNO3溶液时,先生成AgCl沉淀D.Ag2C2O4+2Cl-=2AgCl+C2O42-的平衡常数为10-0.7116、把铝粉和某铁的氧化物(xFeO•yFe2O3)粉末配成铝热剂,分成两等份.一份在高温下恰好完全反应后,再与足量盐酸反应;另一份直接放入足量的烧碱溶液中充分反应.前后两种情况下生成的气体质量比是5:7,则x:y为()A.1:1 B.1:2 C.5:7 D.7:517、三轴烯()(m)、四轴烯()(n)、五轴烯()(p)的最简式均与苯相同。下列说法正确的是A.m、n、p互为同系物 B.n能使酸性KMnO4溶液褪色C.n和p的二氯代物均有2种 D.m生成1molC6H14需要3molH218、W、X、Y、Z、R为原子序数依次增大的短周期主族元素,W元素的一种核素可用于鉴定文物年代,X元素的一种单质可作为饮用水消毒剂,Y元素的简单离子是同周期元素的简单离子中半径最小的,Z元素和W元素同主族,R元素被称为“成盐元素”。下列说法错误的是()A.X、Y简单离子半径:X>YB.W、Z元素的简单氢化物的稳定性:W>ZC.X元素和R元素形成的某种化合物可用于自来水的消毒D.工业上常用电解熔融Y元素和R元素形成的化合物的方法来制取单质Y19、向Ca(HCO3)2饱和溶液中加入一定量的Na2O2(设溶液体积不变),推断正确的是A.产生CO2气体 B.产生白色沉淀C.所得溶液的碱性一定减弱 D.所得溶液中一定不含HCO3-20、某溶液中可能含有H+、NH4+、Fe2+、SO42﹣、CO32﹣、Br﹣,且物质的量浓度相同;取样进行实验,结果是:①测得溶液pH=2;②加入氯水,溶液颜色变深。对原溶液描述错误的是()A.一定含有Fe2+ B.一定含有Br﹣C.可能同时含Fe2+、Br﹣ D.一定不含NH4+21、短周期主族元素R、X、Y、Z的原子序数依次增大,R和X组成简单分子的球棍模型如图所示。Y原子核外K、M层上电子数相等,Z原子最外层电子数是电子层数的2倍。下列推断正确的是A.原子半径:Y>Z>R>XB.Y3X2是含两种化学键的离子化合物C.X的氧化物对应的水化物是强酸D.X和Z的气态氢化物能够发生化合反应22、化学与能源开发、环境保护、生产生活等密切相关。下列叙述错误的是A.光催化水制氢比电解水制氢更节能环保B.用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可减少白色污染C.开发利用可再生能源,可减少化石燃料的使用D.改进汽车尾气净化技术,可减少大气污染物的排放二、非选择题(共84分)23、(14分)3-正丙基-2,4-二羟基苯乙酮(H)是一种重要的药物合成中间体,合成路线图如下:已知:+(CH3CO)2O+CH3COOH回答下列问题:(1)G中的官能固有碳碳双键,羟基,还有____和____。(2)反应②所需的试剂和条件是________。(3)物质M的结构式____。(4)⑤的反应类型是____。(5)写出C到D的反应方程式_________。(6)F的链状同分异构体还有____种(含顺反异构体),其中反式结构是____。(7)设计由对苯二酚和丙酸制备的合成路线(无机试剂任选)____。24、(12分)对乙酰氨苯酚(M)是常用的消炎解热镇痛药。其合成路线如下:完成下列填空:(1)A的结构简式为____________。C→D的反应类型为___________________。(2)实验室中进行反应①的实验时添加试剂的顺序为________________________。(3)下列有关E的说法正确的是____________。(选填编号)a.分子式为C6H6NOb.能与溴水发生加成反应c.遇到FeCl3溶液能发生显色反应d.既能和氢氧化钠溶液反应,又能和盐酸反应(4)已知与的性质相似,写出一定条件下M与NaOH溶液反应的化学方程式。______________________(5)满足下列条件的M的同分异构体有_____________种。①苯环上只有两种不同环境的氢原子;②苯环上连有-NH2;③属于酯类物质。(6)N-邻苯二甲酰甘氨酸()是重要的化工中间体,工业上以邻二甲苯和甘氨酸(NH2-CH2-COOH)为原料通过一系列的反应制取该化合物,请参照上述流程的相关信息,写出最后一步反应的化学方程式。_____________________25、(12分)某兴趣小组为探究铜与浓硫酸反应时硫酸的最低浓度,设计了如下方案。方案一、实验装置如图1所示。已知能与在酸性溶液中反应生成红棕色沉淀,可用于鉴定溶液中微量的。(1)写出铜与浓硫酸反应的化学方程式:____________。NaOH溶液的作用是___________。(2)仪器X的作用是盛装的浓硫酸并测定浓硫酸的体积,其名称是_______。(3)实验过程中,当滴入浓硫酸的体积为20.00mL时,烧瓶内开始有红棕色沉淀生成,则能与铜反应的硫酸的最低浓度为__________(精确到小数点后一位;混合溶液的体积可视为各溶液的体积之和)。方案二、实验装置如图2所示。加热,充分反应后,由导管a通入氧气足够长时间,取下烧杯,向其中加入足量的溶液,经过滤、洗涤、干燥后称量固体的质量。(4)通入氧气的目的是______________、____________。(5)若通入氧气的量不足,则测得的硫酸的最低浓度__________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。26、(10分)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是一种可溶于水的白色或淡黄色小晶体,食品级焦亚硫酸钠可作为贮存水果的保鲜剂等。某化学研究兴趣小组欲自制焦亚硫酸钠并探究其部分化学性质等。(1)制备Na2S2O5,如图(夹持及加热装置略)可用试剂:饱和Na2SO3溶液、浓NaOH溶液、浓H2SO4、苯、Na2SO3固体(试剂不重复使用)焦亚硫酸钠的析出原理:NaHSO3(饱和溶液)→Na2S2O5(晶体)+H2O(l)①F中盛装的试剂是__,作用是__。②通入N2的作用是__。③Na2S2O5晶体在__(填“A”或“D”或“F”)中得到,再经离心分离,干燥后可得纯净的样品。④若撤去E,则可能发生__。(2)设计实验探究Na2S2O5的性质,完成表中填空:预测Na2S2O5的性质探究Na2S2O5性质的操作及现象探究一Na2S2O5的溶液呈酸性①探究二Na2S2O5晶体具有还原性取少量Na2S2O5晶体于试管中,滴加1mL2mol·L-1酸性KMnO4溶液,剧烈反应,溶液紫红色很快褪去①__。(提供:pH试纸、蒸馏水及实验必需的玻璃仪器)②探究二中反应的离子方程式为__(KMnO4→Mn2+)(3)利用碘量法可测定Na2S2O5样品中+4价硫的含量。实验方案:将agNa2S2O5样品放入碘量瓶(带磨口塞的锥形瓶)中,加入过量c1mol·L-1的碘溶液,再加入适量的冰醋酸和蒸馏水,充分反应一段时间,加入淀粉溶液,__(填实验步骤),当溶液由蓝色恰好变成无色,且半分钟内溶液不恢复原色,则停止滴定操作重复以上步骤两次记录数据。(实验中必须使用的试剂有c2mol·L-1的标准Na2S2O3溶液;已知:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)(4)含铬废水中常含有六价铬[Cr(Ⅵ)]利用Na2S2O5和FeSO4·7H2O先后分两个阶段处理含Cr2O72-的废水,先将废水中Cr2O72-全部还原为Cr3+,将Cr3+全部转化为Cr(OH)3而除去,需调节溶液的pH范围为___。{已知:Ksp[Cr(OH)3]=6.4×10-31,lg2≈0.3,c(Cr3+)<1.0×10-5mol·L-1时视为完全沉淀}27、(12分)I.硝酸钾用途广泛,工业上一般用复分解反应制取硝酸钾(相关物质的溶解度曲线见表)。以硝酸钠和氯化钾为原料制备硝酸钾的工艺流程如下:完成下列填空:(1)为了加速固体溶解,可采取的措施有__________(至少写两种);实验室进行蒸发结晶操作时,为了防止液滴飞溅,进行的操作是_____________。(2)过滤I所得滤液中含有的离子是________;过滤I所得滤液在进行冷却结晶前应补充少量水,目的是______________。(3)检验产品KNO3中杂质的方法是________________。II.实验室模拟工业上用氯化钾和硝酸铵为原料制取硝酸钾的过程如下:取40gNH4NO3和37.25gKCl固体加入100g水中,加热至90℃,固体溶解,用冰水浴冷却至5℃以下,过滤(a)。在滤液中再加入NH4NO3,加热蒸发,当体积减小到约原来的时,保持70℃过滤(b),滤液可循环使用。完成下列填空:(4)过滤(a)得到的固体物质主要是__________;在滤液中再加入NH4NO3的目的是________________________。(5)为检测硝酸钾样品中铵盐含量,称取1.564g样品,加入足量的NaOH浓溶液,充分加热,生成的气体用20.00mL0.102mol/LH2SO4溶液全部吸收,滴定过量的H2SO4用去0.089mol/L标准NaOH溶液16.55mL。滴定过程中使用的指示剂是________;样品中含铵盐(以氯化铵计)的质量分数是___________(保留3位小数)。28、(14分)KClO3是一种常见的氧化剂,常用于医药工业、印染工业和制造烟火。实验室用KClO3和MnO2混合加热制氧气,现取KClO3和MnO2的混合物16.60g加热至恒重,将反应后的固体加15g水充分溶解,剩余固体6.55g(25℃),再加5g水充分溶解,仍剩余固体4.80g(25℃)。(1)若剩余的4.80g固体全是MnO2,则原混合物中KClO3的质量为___g;(2)若剩余的4.80g固体是MnO2和KCl的混合物①求25℃时KCl的溶解度___;②求原混合物中KClO3的质量___;③所得KCl溶液的密度为1.72g/cm3,则溶液的物质的量浓度为多少___?(保留2位小数)(3)工业常利用3Cl2+6KOH(热)→KClO3+5KCl+3H2O,制取KClO3(混有KClO)。实验室模拟KClO3制备,在热的KOH溶液中通入一定量氯气充分反应后,测定溶液中n(K+):n(Cl-)=14:11,将所得溶液低温蒸干,那么在得到的固体中KClO3的质量分数的取值范围为多少?___29、(10分)十九大报告指出:“坚持全民共治、源头防治,持续实施大气污染防治行动,打赢蓝天保卫战!”以NOx为主要成分的雾霾的综合治理是当前重要的研究课题。(1)工业上采用NH3-SCR法是消除氮氧化物的常用方法。它利用氨在一定条件下将NOx在脱硝装置中转化为N2。主要反应原理为:主反应:a.4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g)△H1副反应:b.4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) △H2=-1267.1kJ/molc.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)△H3=-907.3kJ/mol①上述反应中利用了NH3的__________性质;△H1=____________。②将氮氧化合物按一定的流速通过脱硝装置,测得出口的NO残留浓度与温度的关系如图1,试分析脱硝的适宜温度是______(填序号)。A<850℃b900~1000℃c>1050℃温度超过1000℃,NO浓度升高的原因是_____________。(2)已知:8NH3(g)+6NO2(g)7N2(g)+12H2O(l)△H<0。相同条件下,在2L密闭容器内,选用不同的催化剂进行反应,产生N2的量随时间变化如图2所示。①该反应活化能Ea(A)、Ea(B)、Ea(C)由大到小的顺序是____________,理由是___________。②下列说法正确的是_______(填标号)。a使用催化剂A达平衡时,△H值更大b升高温度可使容器内气体颜色加深c单位时间内形成N-H键与O-H键的数目相等时,说明反应已经达到平衡d若在恒容绝热的密闭容器中反应,当平衡常数不变时,说明反应已经达到平衡(3)为避免汽车尾气中的氮氧化合物对大气的污染,需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中CO和NO发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)△H=-746.8k·mol-1,实验测得,v正=k正·c2(NO)·c2(CO),v逆=k逆·c(N2)·c2(CO2)(k正、k逆为速率常数,只与温度有关)。①达到平衡后,仅升高温度,k正增大的倍数_______(填“>”“<”或“=”)k逆增大的倍数。②若在1L的密闭容器中充入1molCO和1molNO,在一定温度下达到平衡时,CO的转化率为40%,则=___________。(分数表示或保留一位小数)
参考答案一、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【解析】
纵观反应始终,容易看出只有两种元素的价态有变化,其一是Cu到Cu(NO3)2,每个Cu升2价,失2个电子;另一个是HNO3到NaNO2,每个N降2价,得2个电子。51.2gCu共失电子×2=1.6mol,根据电子转移守恒可知,铜失去的电子等于HNO3到NaNO2得到的电子,所以溶液中n(NaNO2)==0.8mol,气体与氢氧化钠反应的盐溶液为NaNO3、NaNO2混合溶液,根据钠离子守恒有n(NaNO3)+n(NaNO2)=n(Na+),所以溶液中n(NaNO3)=n(Na+)-n(NaNO2)=0.5L×2mol/L-0.8mol=0.2mol,故选A。2、B【解析】
如图,HEMA和NVP通过加聚反应生成高聚物A,聚合过程中引发剂的浓度为1.6含水率最高。【详解】A.NVP中碳碳双键的其中一个碳原子的另外两个键均是C-H键,故不具有顺反异构,故A错误;B.–OH是亲水基,高聚物A因含有-OH而具有良好的亲水性,故B正确;C.HEMA和NVP通过加聚反应生成高聚物A,故C错误;D.制备过程中引发剂浓度对含水率影响关系如图,聚合过程中引发剂的浓度为1.6含水率最高,并不是引发剂的浓度越高越好,故D错误;答案选B。【点睛】常见亲水基:羟基、羧基等。含这些官能团较多的物质一般具有良好的亲水性。3、B【解析】
利用A装置制取SO2,在B中发生制取反应得到ClO2,ClO2的沸点为11℃,利用冰水浴冷凝,可在装置D中收集到ClO2;E为安全瓶,防B中的液体进入到A中,E放置在A与B之间。C为尾气吸收装置,吸收多余的SO2。【详解】A、利用A装置制取SO2,a逸出的气体为SO2,C为尾气吸收装置,用于吸收多余的SO2,应该装有NaOH溶液,A错误;B、利用A装置制取SO2,在B中发生制取反应得到ClO2,E为安全瓶,防B中的液体进入到A中,E放置在A与B之间,所以a应接h或g;装置D中收集到ClO2,导管口c应接e,B正确;C、ClO2的沸点11℃,被冰水浴冷凝,在D中收集到,C错误;D、MnO2有浓盐酸反应,1mol·L-1并不是浓盐酸,D错误;答案选B。4、B【解析】
凡能给出质子(即H+)的分子或离子都是酸;凡能接受质子的分子或离子都是碱,则能给出质子且能接受质子的分子或离子既属于酸又属于碱,②③只能接受质子,所以属于碱;④⑤只能给出质子,属于酸,①⑥既能给出质子又能接受质子,所以既属于酸又属于碱;故答案为B。【点睛】正确理解题给信息中酸碱概念是解本题关键,再结合微粒的性质解答,同时考查学生学以致用能力,题目难度不大。5、C【解析】
A.Cu是29号元素,Cu原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,失去4s、3d能级上各一个电子生成Cu2+,故Cu2+的价电子排布式3d9,故A错误;B.硫酸根离子中S和非羟基O和H2O中的O原子的杂化方式不同,不可能都是sp3杂化,故B错误;C.铜离子和硫酸根离子之间存在离子键,硫原子和氧原子间存在极性共价键,铜原子和氧原子间存在配位键,氧原子和氢原子间存在氢键,故C正确;D.H、O、S分别为第1,2,3周期,所以半径依次增大,但O的电负性大于S,故D错误;故选C。6、B【解析】
A.邮票中的人物是侯德榜。1941年,侯德榜改进了索尔维制碱法,研究出了制碱流程与合成氨流程于一体的联产纯碱与氯化铵化肥的制碱新工艺,命名为“侯氏制碱法”,故A正确;B.邮票中的图是用橡胶生产的机动车轮胎。橡胶和纤维都有天然的,三大合成材料是指塑料、合成橡胶和合成纤维,它们不断替代金属成为现代社会使用的重要材料,故B错误;C.邮票中的图是显微镜视野下的结晶牛胰岛素。1965年9月,我国科学家首先在世界上成功地实现了人工合成具有天然生物活力的蛋白质−−结晶牛胰岛素,故C正确;D.邮票是纪念众志成城抗击非典的邮票。冠状病毒其外壳为蛋白质,用紫外线、苯酚溶液、高温都可使蛋白质变性,从而可以杀死病毒,故D正确;答案选B。【点睛】合成材料又称人造材料,是人为地把不同物质经化学方法或聚合作用加工而成的材料,其特质与原料不同,如塑料、合金(部分合金)等。塑料、合成纤维和合成橡胶号称20世纪三大有机合成材料,纤维有天然纤维和人造纤维,橡胶也有天然橡胶和人造橡胶。7、D【解析】
A、H2SO4不用H2作原料,错误;B、SO2到SO3需要催化剂,NH3的合成与氧化需要催化剂,正确;C、NH3的合成不使用吸收塔设备,错误;D、工业生产中原料充分利用,一般有毒气体较少排放,错误。答案选D。8、B【解析】
海水中溶有氯化钠、溴化钠等多种无机盐,从其利用过程发生的反应判断是否氧化还原反应。【详解】A.从溴化钠(NaBr)制液溴(Br2)必有氧化还原反应,A项不符;B.海水经蒸发结晶得粗盐,再提纯得精盐,无氧化还原反应,B项符合;C.从海水中的钠离子(Na+)制得钠单质,必有氧化还原反应,C项不符;D.海水制得氯化钠后,电解饱和食盐水得烧碱,发生氧化还原反应,D项不符。本题选B。9、D【解析】
A、P4是正四面体结构,每个P4分子中有6个共价键,1molP4(P原子均达到8电子稳定结构)中所含P-P键数目为6NA,故A错误;B.H2+I22HI反应前后气体分子数不变,0.1molH2和0.1molI2于密闭容器中充分反应后,其分子总数等于0.2NA,故B错误C.20mL10mol/L的浓硝酸与足量铜加热反应生成NO2和NO,转移电子数不是0.1NA,故C错误;D.1个NH2-含10个电子,0.1molNH2-所含电子数为6.02×1023个,故D正确。10、C【解析】
A.合成氨的反应为可逆反应,不能进行彻底,故分子总数大于2NA个,故A错误;B.100g98%的浓H2SO4中含有硫酸98g,物质的量为1mol,铜与浓硫酸的反应,2H2SO4(浓)+CuCuSO4+2H2O+SO2↑,随着反应的进行,浓硫酸变成稀硫酸,反应不再进行,所以反应生成的二氧化硫的物质的量小于0.5mol,转移的电子的物质的量小于1mol,故B错误;C.标准状况下,11.2LO2与CO2混合气体的物质的量==0.5mol,混合物中所含氧原子的数目为NA,故C正确;D.碳酸根的水解CO32-+H2OHCO3-+OH-,导致阴离子个数增多,故1L1mol/LNa2CO3溶液中阴离子个数多于NA个,故D错误;故选C。【点睛】本题的易错点为BD,B中要注意稀硫酸与铜不反应,D中要注意根据碳酸根离子的水解方程式分析阴离子数目的变化。11、C【解析】
1.4g铁粉的物质的量为1.4g÷56g/mol=2.4mol;收集到2.3molNO2和2.2molNO过程中得到电子物质的量为:2.3mol×[(+5)-(+4)]+2.2mol×[(+5)-(+2)]=2.9mol;若反应生成的盐只有Fe(NO3)3,Fe失去的电子物质的量为1.2mol≠2.9mol,若反应生成的盐只有Fe(NO3)2,Fe失去的电子物质的量为2.8mol≠2.9mol,所以可得1.4g铁粉反应后生成了硝酸铁和硝酸亚铁,根据Fe守恒n[Fe(NO3)3]+n[Fe(NO3)2]=2.4mol,根据得失电子相等可得3n[Fe(NO3)3]+2n[Fe(NO3)2]=2.9mol,解得n[Fe(NO3)3]=2.1mol,n[Fe(NO3)2]=2.3mol,Fe(NO3)3和Fe(NO3)2物质的量之比为1∶3,答案选C。12、B【解析】
A.电解熔融氧化铝加冰晶石是为了降低电解液工作温度,降低电解能耗,故A正确;B.长时间用铝罐盛放咸菜,铝表面的氧化膜会被破坏失去保护铝的作用;浓硫酸具有强吸水性,容器口部的浓硫酸吸收空气中的水蒸汽后稀释为稀硫酸,稀硫酸能溶解铝罐口部的氧化膜保护层,故B错误;C.铝合金具有密度小、强度高、塑性好等优点,被广泛地应用于航空工业等领域,例如用于制造飞机构件,故C正确;D.培养明矾晶体时,在饱和明矾溶液中放入几粒形状规则的明矾晶体,静置几天后可观察到明矾小晶体长成明矾大晶体,故D正确;综上所述,答案为B。13、B【解析】
A.标准状况下,二氯甲烷是油状液体,标准状况下22.4L二氯甲烷的物质的量不是1mol,故A错误;B.SO2和O2生成SO3的反应可逆,2molSO2和1molO2混合在密闭容器中充分反应后,容器中的分子数大于2NA,故B正确;C.石墨中每个碳原子参与形成三条共价键,即每个碳原子形成的共价键的个数=3×=1.5,含4.8g碳元素的石墨晶体中,含有碳原子是0.4mol,共价键是0.4mol×1.5=0.6mol,故C错误;D.2mL0.5mol/LFeCl3溶液滴入沸水中制取Fe(OH)3胶体,胶体粒子为氢氧化铁的集合体,所得胶粒数目小于0.001NA,故D错误;答案选B。14、B【解析】
①点溶液中溶质为等物质的量浓度的CH3COONa和CH3COOH,混合溶液中存在物料守恒,根据物料守恒判断;任何电解质溶液中都存在电荷守恒,根据电荷守恒判断;②点溶液呈中性,溶质为CH3COONa和CH3COOH,但CH3COOH较少③点溶液中溶质为CH3COONa,溶液的pH>7,溶液呈碱性。【详解】A、①点溶液中溶质为等物质的量浓度的CH3COONa和CH3COOH,混合溶液中存在物料守恒,根据物料守恒得c(CH3COO﹣)+c(CH3COOH)=2c(Na+),故A错误;B、任何电解质溶液中都存在电荷守恒,根据电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(OH﹣)+c(CH3COO﹣),所以滴定过程中①②③任一点都存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH﹣)+c(CH3COO﹣),故B正确;C、③点溶液中溶质为CH3COONa,溶液的pH>7,溶液呈碱性,则c(H+)<c(OH﹣),根据电荷守恒得c(Na+)>c(CH3COO﹣),盐类水解程度较小,所以存在c(Na+)>c(CH3COO﹣)>c(OH﹣)>c(H+),故C错误;D、滴定过程中遵循电荷守恒,如果溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH﹣),根据电荷守恒得c(Na+)<c(CH3COO﹣),故D错误;答案选B。【点睛】本题以离子浓度大小比较为载体考查酸碱混合溶液定性判断,明确混合溶液中溶质成分及其性质是解本题关键,注意电荷守恒、物料守恒的灵活运用,注意:电荷守恒和物料守恒与溶液中溶质多少无关。15、C【解析】
若曲线X为AgCl的沉淀溶解平衡曲线,则Ksp(AgCl)=c(Ag+)⋅c(Cl−)=10−4×10−5.75=10−9.75=100.25×10−10,则数量级为10-10,若曲线Y为AgCl的沉淀溶解平衡曲线,则Ksp(AgCl)=c(Ag+)⋅c(Cl−)=10−4×10−2.46=10−6.46=100.54×10−7,则数量级为10-7,又已知Ksp(AgCl)数量级为10-10,则曲线X为AgCl的沉淀溶解平衡曲线,则曲线Y为Ag2C2O4的沉淀溶解平衡曲线,Ksp(Ag2C2O4)=c2(Ag+)⋅c(C2O42-)=(10−4)2×(10−2.46)=10−10.46,据此分析解答。【详解】若曲线X为AgCl的沉淀溶解平衡曲线,则Ksp(AgCl)=c(Ag+)⋅c(Cl−)=10−4×10−5.75=10−9.75=100.25×10−10,则数量级为10-10,若曲线Y为AgCl的沉淀溶解平衡曲线,则Ksp(AgCl)=c(Ag+)⋅c(Cl−)=10−4×10−2.46=10−6.46=100.54×10−7,则数量级为10-7,又已知Ksp(AgCl)数量级为10-10,则曲线X为AgCl的沉淀溶解平衡曲线,则曲线Y为Ag2C2O4的沉淀溶解平衡曲线,Ksp(Ag2C2O4)=c2(Ag+)⋅c(C2O42-)=(10−4)2×(10−2.46)=10−10.46,A.由以上分析知,图中X线代表AgCl,故A错误;B.曲线Y为Ag2C2O4的沉淀溶解平衡曲线,在n点,c(Ag+)小于平衡浓度,故n点的离子Qc(Ag2C2O4)<Ksp(Ag2C2O4),故为Ag2C2O4的不饱和溶液,故B错误;C.根据图象可知,当阴离子浓度相同时,生成AgCl沉淀所需的c(Ag+)小于生成Ag2C2O4沉淀所需的c(Ag+),故向c(Cl−)=c(C2O42-)的混合液中滴入AgNO3溶液时,先析出氯化银沉淀,故C正确;D.Ag2C2O4+2Cl-=2AgCl+C2O42-的平衡常数,此时溶液中的c(Ag+)相同,故有,故D错误;故选C。16、B【解析】
把铝粉和某铁氧化物xFeO•yFe2O3粉末配成铝热剂,分成两等份,一份在高温下恰好完全反应生成铁与氧化铝,Fe与盐酸反应生成FeCl2与H2,令一份直接加入足量的NaOH溶液分反应生成偏铝酸钠与氢气,前后两种情况下生成的气体质量比是5:7,设氢气物质的量分别为5mol、7mol,根据电子转移守恒,n(Fe)=n(H2)=5mol,n(Al)=7mol×=mol,假设xmolFeO、ymolFe2O3,由Fe元素守恒可知:x+2y=5,由电子转移守恒,可得:2x+2y×3=×3解得x=1,y=2,故x:y=1:2,故选:B。17、B【解析】
A.同系物必须满足两个条件:①结构相似②分子组成相差若干个CH2,故A错误;B.n含有碳碳双键,能使酸性KMnO4溶液褪色,故B正确;C.n的二氯代物有3种,p的二氯代物也有3种,故C错误;D.应该是m(C6H6)生成1molC6H12需要3molH2,故D错误;答案:B【点睛】易错选项C易忽略两个氯原子取代同一个碳上的氢原子。18、D【解析】
W、X、Y、Z、R为原子序数依次增大的短周期主族元素,W元素的一种核素可用于鉴定文物年代,W为C元素;X元素的一种单质可作为饮用水消毒剂,X为O元素;Y元素的简单离子是同周期元素的简单离子中半径最小的,Y为Al元素;Z元素和W元素同主族,Z为Si元素;R元素被称为“成盐元素”,R为Cl元素,以此来解答。【详解】由上述分析可知,W为C、X为O、Y为Al、Z为Si、R为Cl元素。A.O2-和Al3+核外电子排布都是2、8,离子的核电荷数越大,离子半径就越小,因此简单离子半径:X>Y,A正确;B.同一主族元素从上到下元素的非金属性逐渐减弱,则非金属性C>Si。元素的非金属性越强,其简单氢化物的稳定性就越强,因此简单氢化物的稳定性:W>Z,B正确;C.元素X和R形成的ClO2,该物质具有强氧化性,可用于自来水的消毒杀菌,C正确;D.Y和R化合物为AlCl3,AlCl3为共价化合物,熔融氯化铝不能导电。在工业上常用电解熔融Al2O3的方法制金属Al,D错误;故合理选项是D。【点睛】本题考查原子结构与元素周期律。把握短周期元素、原子序数、元素的性质和位置来推断元素为解答的关键,D选项为易错点,注意冶炼金属Al原料的选择。19、B【解析】
A.过氧化钠溶于水生成氢氧化钠,NaOH和Ca(HCO3)2反应生成CaCO3和H2O,不会产生CO2气体,故A错误;B.过氧化钠固体与溶液中的水反应,生成的NaOH会与Ca(HCO3)2反应,生成碳酸钙白色沉淀,故B正确;C.当Na2O2量较多时,生成的NaOH和Ca(HCO3)2反应后有剩余,会使溶液碱性增强,故C错误;D.当Na2O2量较小时,生成的NaOH较少,没有把Ca(HCO3)2反应完,所得溶液中可能含有HCO3-,故D错误;正确答案是B。【点睛】本题考查过氧化钠与水的反应及复分解反应,明确物质之间的化学反应及反应中的现象是解答本题的关键,注意饱和溶液中溶剂和溶质的关系来解答。20、A【解析】
溶液pH=2,呈酸性,H+一定有,CO32﹣不能存在,加入氯水,溶液颜色变深,溶液中可能含有Fe2+和Br﹣之一或者两者都有,被氯气氧化成Fe3+和Br2,由于溶液中各离子的物质的量浓度相同,符合电荷守恒,如设各离子的浓度是1mol/L,则有可能存在c(H+)+2c(Fe2+)=2c(SO42﹣)+c(Br﹣),还有可能溶液中只含氢离子和溴离子,但NH4+不能存在,故答案选A,Fe2+可能存在,符合题意。21、D【解析】
根据R和X组成简单分子的球棍模型,可推出该分子为NH3,由此得出R为H,X为N;由“Y原子核外K、M层上电子数相等”,可推出Y核外电子排布为2、8、2,即为Mg;因为Z的原子序数大于Y,所以Z属于第三周期元素,由“Z原子最外层电子数是电子层数的2倍”,可确定Z的最外层电子数为6,从而推出Z为S。【详解】依据上面推断,R、X、Y、Z分别为H、N、Mg、S。A.原子半径:Mg>S>N>H,A错误;B.Mg3N2是由Mg2+和N3-构成的离子化合物,只含有离子键,B错误;C.N的氧化物对应的水化物可能为HNO3、HNO2,HNO3是强酸,HNO2是弱酸,C错误;D.N和S的气态氢化物分别为NH3和H2S,二者能够发生化合反应,生成NH4HS或(NH4)2S,D正确。故选D。22、B【解析】
A、电解水制氢需要消耗大量的电能,所以光催化水制氢比电解水制氢更节能环保,故A正确;B、聚乙烯塑料在自然界中很难降解,而聚乳酸塑料在自然界中能降解,所以聚乳酸塑料代替聚乙烯塑料可减少白色污染,故B错误;C、开发利用可再生能源,可减少传统燃料如化石燃料的使用,故C正确;D、改进汽车尾气净化技术,能把有毒气体转化为无毒气体,可减少大气污染物的排放,故D正确;答案选B。二、非选择题(共84分)23、酮基醚基H2O/H+加热取代反应+CH3COOH+H2O3【解析】
A转化到B的反应中,A中的羰基转化为B中的酯基,B在酸性条件下发生水解得到C,即间苯二酚,间苯二酚在ZnCl2的作用下,和CH3COOH发生在酚羟基的邻位上引入了-COCH3,E的分子式为C3H6,根据G的结构简式,可知E为丙烯,F的结构简式为CH2=CHCH2Cl,D和F发生取代反应,D的羟基上的H被-CH2CH=CH2取代,根据G和H的结构简式,以及M到H的反应条件,可知M到H是发生了碳碳双键的加成,则M的结构简式为。【详解】(1)根据G的结构简式,其官能团有碳碳双键,羟基外,还有结构式中最下面的部分含有醚键,最上端的部分含有羰基(酮基);答案为酮基、醚键;(2)B中含有酯基,在酸性条件下发生水解才能得到转化为酚羟基,在反应条件为H2O/H+加热;(3)根据G和H的结构简式,以及M到H的反应条件,可知M到H是发生了碳碳双键的加成,则M的结构简式为;(4)F的结构简式为CH2=CHCH2Cl,结合D和G的结构简式,D的羟基上的H被-CH2CH=CH2取代,因此反应⑤的反应类型为取代反应;(5)C的结构简式为,结合D的结构简式,可知C(间苯二酚)在ZnCl2的作用下,和CH3COOH发生在酚羟基的邻位上引入了-COCH3,化学方程式为+CH3COOH+H2O;(6)F的分子式为C3H5Cl,分子中含有碳碳双键,可用取代法,用-Cl取代丙烯中的氢原子,考虑顺反异构,因此其同分异构体有(顺)、(反)、、(F),除去F自身,还有3种,其反式结构为;(7)对苯二酚的结构简式为,目标产物为,需要在酚羟基的邻位引入-COCH2CH3,模仿C到D的步骤;将—OH转化为-OOCCH2CH3,利用已知。已知信息中,需要酸酐,因此可以利用丙酸得到丙酸酐,在进行反应,因此合成流程为。24、CH3CHO还原反应浓硝酸,浓硫酸,苯cd+2NaOHCH3COONa++H2O3+NH2CH2COOH→+H2O【解析】
B在五氧化二磷作用下得到乙酸酐,则B为CH3COOH,可推知乙烯与氧气反应生成A为CH3CHO,A进一步发生氧化反应生成乙酸,由M的结构可知,E为,反应①为苯与浓硝酸、浓硫酸发生硝化反应生成硝基苯,由C、D分子式可知,C分子发生加氢、去氧得到D;(4)M水解得到的乙酸与,乙酸与中酚羟基与氢氧化钠继续反应;(5)M的同分异构体满足:苯环上连有-NH2,属于酯类物质,苯环上只有两种不同环境的氢原子,同分异构体应含有2个不同取代基、且处于对位,另外取代基为CH3COO—或HCOOCH2—或CH3OOC—;(6)由转化关系中E转化为M的反应可知,与NH2CH2COOH反应得到与水。【详解】由上述分析可知:A为CH3CHO,B为CH3COOH,C为,D为,E为,M为。(1)由上述分析可知,A的结构简式为:CH3CHO,C为,D为,C与HCl、Fe存在条件下发生加氢去氧的还原反应产生,所以C→D的反应类型为还原反应;(2)反应①为苯与浓硝酸、浓硫酸存在条件下加热发生取代反应产生硝基苯,实验时添加试剂的顺序为:先加入浓硝酸,再加入浓硫酸,待溶液恢复至室温后再加入苯;(3)由上述分析可知,E为。a.根据E的结构简式可知其分子式为C6H7NO,a错误;b.E含有酚羟基,且酚羟基邻位含有氢原子,能与溴水发生取代反应,b错误;c.E含有酚羟基,遇到FeCl3溶液能发生显色反应,c正确;d.E含有酚羟基,能与氢氧化钠溶液反应,含有氨基,能与盐酸反应,d正确,故合理选项是cd;(4)M为,M水解得到的乙酸与,乙酸与中酚羟基与氢氧化钠继续反应,反应方程式为:+2NaOHCH3COONa++H2O;(5)M的同分异构体满足:苯环上连有—NH2,属于酯类物质,苯环上只有两种不同环境的氢原子,同分异构体应含有2个不同取代基、且处于对位,另外取代基为CH3COO—或HCOOCH2—或CH3OOC—,符合条件的同分异构体有3种;(6)由转化关系中E转化为M的反应可知,与NH2CH2COOH反应得到和水,故最后一步反应的化学方程式为:+NH2CH2COOH→+H2O。【点睛】本题考查有机物合成与推断,充分利用有机物的结构进行分析解答,结合有机物的结构与性质及转化关系进行推断,较好的考查学生分析推理能力、自学能力、知识迁移运用能力。25、吸收尾气中的酸式滴定管11.0使产生的全部被NaOH溶液吸收将最终转化为偏大【解析】
反应原理:Cu+2H2SO4CuSO4+SO2↑+2H2O,因为浓硫酸为酸,所以用酸式滴定管盛装,生成的二氧化硫为酸性气体,有毒,必须用碱液吸收法吸收;亚硫酸盐具有强还原性可以被氧气氧化为硫酸盐。硫酸钠与亚硫酸钠均可以与氯化钡反应生成硫酸钡和亚硫酸钡沉淀,据此分析。【详解】(1)铜与浓硫酸反应的化学方程式为Cu+2H2SO4CuSO4+SO2↑+2H2O,铜与浓硫酸反应生成的二氧化硫会污染环境,所以必须用碱溶液吸收。答案:Cu+2H2SO4CuSO4+SO2↑+2H2O吸收尾气中的SO2(2)X可用于测定浓硫酸的体积,应该是酸式滴定管。答案:酸式滴定管(3)当入浓硫酸的体积为20.0mL时溶液的总体积为33.45ml,硫酸的浓度为=11.0mol/L;答案:11.0(4)通入氧气的原因之一是将装置中产生的二氧化硫驱赶出去,二是使烧杯中的Na2SO3全部转化为Na2SO4;答案:使产生的SO2全部被NaOH溶液吸收将SO2最终转化为Na2SO4(5)若通入氧气的量不足,则生成沉淀的质量偏小,即计算出的生成二氧化硫的量偏小,则测得的硫酸的最低浓度偏大。答案:偏大26、浓NaOH溶液吸收剩余的SO2排尽空气,防止Na2S2O5被氧化D倒吸用适量蒸馏水溶解少量Na2S2O5固体于试管中,用玻璃棒醮取少量Na2S2O5溶液点在pH试纸上,试纸变红5S2O52-+4MnO4-+2H+=10SO42-+4Mn2++H2O用c2mol·L-1的标准Na2S2O3溶液滴定pH>5.6【解析】
从焦亚硫酸钠的析出原理[NaHSO3(饱和溶液)→Na2S2O5(晶体)+H2O(l)]可以看出,要制取Na2S2O5(晶体),需先制得NaHSO3(饱和溶液),所以A装置的作用是用浓硫酸与Na2SO3固体反应制取SO2,将SO2再通入饱和Na2SO3溶液中制得NaHSO3饱和溶液。因为Na2S2O5易被空气中的O2氧化,所以需排尽装置内的空气,这也就是在A装置内通入N2的理由。由于SO2会污染环境,所以F装置应为吸收尾气的装置,为防倒吸,加了装置E。【详解】(1)①从以上分析知,F装置应为SO2的尾气处理装置,F中盛装的试剂是浓NaOH溶液,作用是吸收剩余的SO2。答案为:浓NaOH溶液;吸收剩余的SO2;②为防装置内空气中的氧气将Na2S2O5、NaHSO3、Na2SO3等氧化,需排尽装置内的空气,所以通入N2的作用是排尽空气,防止Na2S2O5被氧化。答案为:排尽空气,防止Na2S2O5被氧化;③Na2S2O5晶体由NaHSO3饱和溶液转化而得,所以应在D中得到。答案为:D;④因为E中的双球能容纳较多液体,可有效防止倒吸,所以若撤去E,则可能发生倒吸。答案为:倒吸;(2)①既然是检测其是否具有酸性,则需用pH试纸检测溶液的pH,若在酸性范围,则表明显酸性。具体操作为:用适量蒸馏水溶解少量Na2S2O5固体于试管中,用玻璃棒醮取少量Na2S2O5溶液点在pH试纸上,试纸变红。答案为:用适量蒸馏水溶解少量Na2S2O5固体于试管中,用玻璃棒醮取少量Na2S2O5溶液点在pH试纸上,试纸变红;②探究二中,Na2S2O5具有还原性,能将KMnO4还原为Mn2+,自身被氧化成SO42-,同时看到溶液的紫色褪去,反应的离子方程式为5S2O52-+4MnO4-+2H+=10SO42-+4Mn2++H2O。答案为:5S2O52-+4MnO4-+2H+=10SO42-+4Mn2++H2O;(3)根据信息,滴定过量碘的操作是:用c2mol·L-1的标准Na2S2O3溶液滴定。答案为:用c2mol·L-1的标准Na2S2O3溶液滴定;(4)c(Cr3+)<1.0×10-5mol·L-1时,Ksp[Cr(OH)3]=6.4×10-31,即1.0×10-5×c3(OH-)>6.4×10-31,c(OH-)>4.0×10-9mol·L-1,c(H+)<=mol·L-1,pH>5+2lg2=5.6。答案为:pH>5.6。【点睛】Na2S2O5来自于NaHSO3的转化,且二者S的价态相同,所以在研究Na2S2O5的性质时,可把Na2S2O5当成NaHSO3。27、加热、搅拌、研细颗粒用玻璃棒不断搅拌滤液K+、NO3-、Na+、Cl-减少NaCl的结晶析出取少量固体溶于水,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,若生成白色沉淀说明含有杂质KNO3增大铵根离子的浓度,有利于氯化铵结晶析出甲基橙8.92%【解析】
硝酸钠和氯化钾用水溶解,得到的溶液中含有K+、NO3-、Na+、Cl-,由于在溶液中NaCl的溶解度较小,且受温度影响不大,采取蒸发浓缩,析出NaCl晶体,过滤分离出NaCl晶体。由于硝酸钾溶解度受温度影响比硝酸钠大,采取冷却结晶析出硝酸钾,过滤出硝酸钾晶体后,向滤液中加入NH4NO3,可增大溶液中NH4+浓度,有利于NH4Cl结晶析出。【详解】I.(1)加热、搅拌、研细颗粒等都可以加快物质溶解;实验室进行蒸发结晶操作时,为防止液滴飞溅,要用玻璃棒不断搅拌滤液,使溶液受热均匀;(2)过滤I后析出部分NaCl,滤液I含有K+、NO3-、Na+、Cl-;氯化钠溶解度较小,浓缩析出NaCl晶体后,直接冷却会继续析出NaCl晶体,在进行冷却结晶前应补充少量水,可以减少NaCl的结晶析出;(3)产品KNO3中可能含有Na+、Cl-杂质离子,检验的方法是:取少量固体溶于水,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,若生成白色沉淀说明含有杂质NaCl,即含有杂质;II.(4)取40gNH4NO3和37.25gKCl固体加入100g水中,加热至90℃所有固体均溶解,用冰水浴冷却至5℃以下时,硝酸钾的溶解度最小,首先析出的是硝酸钾晶体;在滤液中加入硝酸铵可以增大铵根离子浓度,使NH4Cl晶体析出;(5)由于恰好反应时生成的溶质为(NH4)2SO4和Na2SO4,溶液为酸性,则应该选用甲基橙为指示剂;硫酸总的物质的量n(H2SO4)=c·V=0.102mol/L×0.02L=0.00204mol,含有氢离子的物质的量为n(H+)=2n(H2SO4)=2×0.00204mol=0.00408mol,氢氧化钠的物质的量n(NaOH)=c·V=0.089mol/L×0.01655L=0.001473mol,所以氨气的物质的量n(NH3)=0.00408mol-0.001473mol=0.002607mol,所以根据N元素守恒,可知样品中氯化铵的物质的量为0.002607mol,则样品中氯化铵的质量分数为:×100%≈8.92%。【点睛】本题考查物质制备方案、物质的分离与提纯方法,涉及溶解度曲线的理解与应用、滴定计算等,关键是对原理的理解,试题培养了学生对图象的分析能力与灵活应用所学知识的能力。28、11.8035g12.25g5.99mol/L0.212~0.238【解析】
(1)根据2KClO32KCl+3O2反应原理,MnO2不溶于水,KCl溶于水进行分析计算;
(2)若剩余的4.80g固体是MnO2和KCl的混合物,则5g水溶解氯化钾得到的溶液是饱和溶液,据此计算其溶解度;反应前后质量减少的质量为氧气的质量,根据氯酸钾和氧气之间的关系式计算氯酸钾的质量;根据溶液质量、密度计算溶液体积,再结合c=计算溶液的物质的量浓度;(3)测定溶液中n(K+):n(Cl-)=14:11结合氯气与KOH反应生成氯酸钾和KCl或KClO和KCl来计算质量分数的范围。【详解】(1)若剩余的4.80g固体全是MnO2,m(KClO3)=16.60g-4.80g=11.80g,故答案为:11.80;
(2)若剩余的4.80g固体是MnO2和KCl的混合物,则5g水溶解氯化钾得到的溶液是饱和溶液,5g水溶解KCl的质量=6.55g-4.80g=1.75g,①则100g水溶解KCl的质量=,25°C时KCl的溶解度35g;故答案:35g;②20g水溶解氯化钾的质量=1.75g4=7g,反应前后质量减少的质量为氧气的质量,氧气的质量=16.60g-7g-4.80g=4.8g,根据氧原子守恒得=12.25g,所以原混合物中KClO3的质量12.25g,故答案为:12.25g;
③溶液的质量=20g+7g=27g,溶液的体积=,n(KCI)=,则溶液的物
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